WO2009101920A1 - 車輌走行制御装置及び車輌走行制御方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention uses acceleration driving to accelerate to the target upper limit vehicle speed using the driving force of the heat engine after reaching the target lower limit vehicle speed, and interrupts transmission of the driving force of the heat engine to the drive wheels after reaching the target upper limit vehicle speed.
- the present invention relates to a vehicle travel control device and a vehicle travel control method capable of executing an inertial travel in which a vehicle travels inertially up to a vehicle speed and an acceleration / deceleration travel pattern performed after an accelerator is turned off.
- a vehicle travel control device and a vehicle travel control method that perform this kind of acceleration / deceleration travel pattern are known.
- the vehicle travels in the acceleration / deceleration travel pattern.
- a vehicle travel control device is disclosed in the following Patent Documents 1 and 2.
- Patent Document 1 the distance between the vehicle and the vehicle ahead is observed, and when the distance between the vehicles is shorter than the minimum distance according to the vehicle speed, the vehicle is coasted, and the distance between the vehicles is the maximum according to the vehicle speed.
- Patent Document 1 the distance between the vehicle and the vehicle ahead is observed, and when the distance between the vehicles is shorter than the minimum distance according to the vehicle speed, the vehicle is coasted, and the distance between the vehicles is the maximum according to the vehicle speed.
- a technique for accelerating a vehicle when it becomes longer than the inter-vehicle distance is described.
- acceleration driving is performed with the driving force of the internal combustion engine up to the upper limit speed, the internal combustion engine is stopped after the upper limit vehicle speed is reached, and inertial running is performed until the lower limit vehicle speed.
- a technique for accelerating running with the driving force of an internal combustion engine is described.
- the vehicle travel control device of Patent Document 1 determines the start time of acceleration travel and inertia travel according to the distance between the vehicle and the vehicle ahead, so that the movement of the vehicle ahead (that is, the change in vehicle speed). )
- the timing for switching to acceleration and inertial driving varies.
- this vehicle travel control device frequently switches between acceleration travel and inertia travel, increasing the acceleration / deceleration change of the vehicle, and may make the driver feel uncomfortable and uncomfortable.
- the traveling time in the acceleration traveling is extremely longer than the traveling time in the inertia traveling. In this case, a large amount of fuel is consumed, and the improvement effect of the fuel consumption may be diminished. .
- the present invention improves the inconvenience of such a conventional example, and achieves both improvement in fuel consumption in the driving pattern after the accelerator is off and elimination of unpleasant discomfort to the driver due to changes in vehicle speed and acceleration / deceleration of the vehicle. It is an object of the present invention to provide a possible vehicle travel control device and vehicle travel control method.
- At least a vehicle that travels using a heat engine as a drive source accelerates to a target upper limit vehicle speed using the driving force of the drive source after reaching the target lower limit vehicle speed
- the target In a vehicle travel control device that executes an acceleration / deceleration travel pattern that alternately repeats inertial travel that interrupts transmission of the driving force of the heat engine to the drive wheels and reaches the target lower limit vehicle speed after reaching the upper limit vehicle speed
- An actual acceleration / deceleration pattern consisting of inertial driving and acceleration driving conditions based on the current vehicle driving conditions is generated, and the actual acceleration / deceleration cycle from the start of inertial driving to the end of acceleration driving in the actual acceleration / deceleration driving pattern Is shorter than a predetermined reference acceleration / deceleration cycle, a corrected acceleration / deceleration running pattern is generated by increasing the actual acceleration / deceleration cycle of the actual acceleration / deceleration running pattern.
- the corrected acceleration / deceleration driving pattern is not generated, the actual acceleration / deceleration driving pattern is set as the best acceleration / deceleration driving pattern. If the corrected acceleration / deceleration driving pattern is generated, the corrected acceleration / deceleration driving pattern is set as the best acceleration / deceleration driving pattern. It is set.
- At least a vehicle running with a heat engine as a drive source accelerates to a target upper limit vehicle speed using the driving force of the drive source after reaching the target lower limit vehicle speed
- the actual acceleration / deceleration running pattern generation step for generating an actual acceleration / deceleration running pattern composed of inertial running and acceleration running based on the current vehicle running condition, and after the inertial running in the actual acceleration / deceleration running pattern has started If the actual acceleration / deceleration cycle until the acceleration run ends is shorter than a predetermined reference acceleration / deceleration cycle, the actual acceleration / deceleration cycle of the actual acceleration / deceleration running pattern is lengthened.
- a corrected acceleration / deceleration running pattern generation step for generating a corrected acceleration / deceleration running pattern, and if the corrected acceleration / deceleration running pattern is not generated, the actual acceleration / deceleration running pattern is set as the best acceleration / deceleration running pattern. If this is generated, there is provided a best acceleration / deceleration running pattern setting step for setting the corrected acceleration / deceleration running pattern as the best acceleration / deceleration running pattern.
- the acceleration during acceleration running in the actual acceleration / deceleration running pattern can be corrected to be small.
- the target charge amount of the storage battery that stores the electric power generated using a part of the power of the heat engine when the acceleration is corrected can be reset to a large value corresponding to the corrected acceleration.
- the vehicle when the vehicle includes an electric motor as a drive source in addition to the heat engine, when generating a corrected acceleration / deceleration running pattern with a longer actual acceleration / deceleration period, the actual acceleration / deceleration running pattern is applied by applying the driving force of the motor. It is preferable to correct the deceleration at the time of coasting in small.
- a steady vehicle speed travel at the target lower limit vehicle speed is added or / and actual acceleration / deceleration when shifting from inertial travel to acceleration travel of the actual acceleration / deceleration travel pattern. It is possible to add steady vehicle speed traveling at the target upper limit vehicle speed when shifting from acceleration traveling in the traveling pattern to inertia traveling.
- the steady vehicle speed running at the target upper limit vehicle speed is executed by operating the heat engine, and the steady vehicle speed running at the target lower limit vehicle speed is performed if the vehicle includes an electric motor as a drive source in addition to the heat engine. It can be made to execute by operating.
- the best acceleration during acceleration running of the actual acceleration / deceleration running pattern that is excellent in thermal efficiency of the heat engine is obtained based on the road surface gradient of the running road, which is the running condition of the vehicle, and the vehicle speed. be able to.
- the target upper limit vehicle speed can be set according to the driver's request.
- the vehicle speed at the time when the accelerator is turned off accompanying the driver's accelerator pedal operation can be set as the target upper limit vehicle speed.
- the target lower limit vehicle speed can be set based on the target upper limit vehicle speed, which is the traveling state of the vehicle, and the road surface gradient of the road surface during traveling.
- the target lower limit vehicle speed can be set such that the difference between the target upper limit vehicle speed and the target upper limit vehicle speed becomes smaller as the target upper limit vehicle speed is higher when the road surface gradient of the road surface being traveled is an upward gradient.
- the target lower limit vehicle speed can be set so that the difference between the target upper limit vehicle speed and the target upper limit vehicle speed becomes larger as the target upper limit vehicle speed is higher when the road surface gradient of the running road is a downward slope.
- the reference acceleration / deceleration period is a value that can be changed by the driver according to his or her preference, or a value set in advance so as to achieve both improvement in fuel efficiency and elimination of the driver's uncomfortable feeling due to changes in vehicle speed and vehicle acceleration / deceleration. can do.
- coasting is performed by blocking transmission of the driving force of the heat engine to the drive wheels and stopping the heat engine, or if the fuel consumption in the idling state of the heat engine is small, the heat engine is stopped. It is possible to execute the operation only by interrupting the transmission of the driving force of the heat engine to the driving wheels.
- the vehicle travel control device and the vehicle travel control method according to the present invention compare the actual acceleration / deceleration cycle and the reference acceleration / deceleration cycle, and when the actual acceleration / deceleration cycle is shorter than the reference acceleration / deceleration cycle, It is determined that a large change in acceleration / deceleration of the vehicle (frequent switching between inertial running and acceleration running) is caused. For this reason, the vehicle travel control device and the vehicle travel control method in this case perform travel in the corrected acceleration / deceleration travel pattern in which a large change in vehicle acceleration / deceleration is suppressed by lengthening the actual acceleration / deceleration cycle of the actual acceleration / deceleration travel pattern. Let it be done.
- the vehicle travel control device and the vehicle travel control method can both improve fuel consumption and eliminate the driver's uncomfortable feeling.
- the vehicle travel control device and the vehicle travel control method can both improve fuel consumption and eliminate driver discomfort by traveling in the actual acceleration / deceleration driving pattern. And travel in the actual acceleration / deceleration travel pattern.
- the vehicle travel control device and the vehicle travel control method according to the present invention can not only improve the fuel consumption but also eliminate an uncomfortable feeling of uncomfortable feeling caused by changes in the vehicle speed and the acceleration / deceleration of the vehicle.
- FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a vehicle travel control device and a vehicle travel control method according to the present invention, and a vehicle to which the vehicle travel control method is applied.
- FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an actual acceleration / deceleration traveling pattern.
- FIG. 3 is a diagram illustrating an example of map data for obtaining a vehicle speed difference.
- FIG. 4 is a diagram showing an example of map data for obtaining the best acceleration.
- FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a first corrected acceleration / deceleration running pattern.
- FIG. 6 is a diagram illustrating an example of map data for obtaining the lower limit acceleration.
- FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the second corrected acceleration / deceleration running pattern.
- FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a vehicle travel control device and a vehicle travel control method according to the present invention, and a vehicle to which the vehicle travel control method is applied.
- FIG. 2 is a diagram
- FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a third corrected acceleration / deceleration running pattern.
- FIG. 9 is a flowchart showing a travel pattern setting operation of the vehicle travel control device and the vehicle travel control method according to the present invention.
- FIG. 10 is a flowchart showing the generation operation of the corrected acceleration / deceleration running pattern and the calculation operation of the corrected acceleration / deceleration running pattern fuel consumption of the vehicle running control device and the vehicle running control method according to the present invention.
- the vehicle travel control device of the present embodiment is a control device applied to a vehicle that travels with at least a heat engine as a drive source, and in order to improve the fuel consumption (travel distance per unit fuel amount) of the heat engine, After reaching the target lower limit vehicle speed Vmin, the driving force of the drive source is used to accelerate the vehicle to the target upper limit vehicle speed Vmax, and after reaching the target upper limit vehicle speed Vmax, the transmission of the driving force of the heat engine to the drive wheels is interrupted.
- a traveling pattern (hereinafter referred to as “acceleration / deceleration traveling pattern”) that alternately repeats inertial traveling in which the heat engine is stopped and the vehicle travels inertially to the target lower limit vehicle speed Vmin can be executed. That is, this vehicle travel control device suppresses the consumption of fuel of the heat engine during inertial travel by executing an acceleration / deceleration travel pattern, thereby improving fuel efficiency.
- a vehicle to which this vehicle travel control device is applied can disconnect the connection between the output shaft of the heat engine and the drive wheel during traveling and stop the operation of the heat engine (that is, stop the supply of fuel). Need to be possible.
- both the heat engine and the electric motor can be used simultaneously or individually as the drive source, and the connection between the output shaft of the heat engine and the drive wheels is cut off during traveling.
- An example of a so-called hybrid vehicle here, a series / parallel hybrid hybrid vehicle capable of stopping the engine will be described.
- the hybrid vehicle includes an internal combustion engine 10 as a heat engine, a power split mechanism 20 that splits a driving force output from the internal combustion engine 10 (hereinafter referred to as “engine power”), A first motor / generator 31 that operates as a generator by engine power divided by the power split mechanism 20 (hereinafter referred to as “split power”), and electric power generated by the first motor / generator 31 and / or A second motor / generator 32 that operates as an electric motor using the electric power of the battery 41 is provided.
- engine power a power split mechanism 20 that splits a driving force output from the internal combustion engine 10
- split power A first motor / generator 31 that operates as a generator by engine power divided by the power split mechanism 20
- split power electric power generated by the first motor / generator 31 and / or
- a second motor / generator 32 that operates as an electric motor using the electric power of the battery 41 is provided.
- the power split mechanism 20 is not shown, but, for example, a planetary carrier whose rotation shaft is connected to the crankshaft 11 of the internal combustion engine 10, a pinion gear pivotally supported by this planetary carrier, and the rotation shaft are the first. It consists of a planetary gear mechanism having a sun gear connected to the motor / generator 31 and a ring gear whose rotating shaft is connected to the second motor / generator 32. And the drive shaft 61 of the drive wheels W and W is connected with the ring gear via the power transmission mechanism 51 which consists of a reduction gear. Therefore, the engine power of the internal combustion engine 10 is transmitted to the sun gear and the ring gear through the pinion gear. Then, the split power passing through the sun gear operates the first motor / generator 31 as a generator, and the split power passing through the ring gear directly drives the drive shaft 61 via the power transmission mechanism 51.
- this hybrid vehicle is provided with control means for controlling various operations.
- an electronic control device hereinafter referred to as “main ECU”) 71 that controls the operation of the entire hybrid vehicle, and an electronic control device (hereinafter referred to as “the ECU”) that controls the operation of the internal combustion engine 10.
- Engine ECU ”72 and an electronic control unit (hereinafter referred to as“ motor / generator ECU ”) 73 for controlling the operation of the first motor / generator 31 and the second motor / generator 32 are provided.
- the main ECU 71, the engine ECU 72, and the motor / generator ECU 73 function as a vehicle travel control device according to the present invention.
- the main ECU 71, the engine ECU 72, and the motor / generator ECU 73 include a CPU (central processing unit) (not shown), a ROM (Read Only Memory) that stores predetermined control programs and the like, and a RAM that temporarily stores the calculation results of the CPU. (Random Access Memory) and a backup RAM for storing information such as map data prepared in advance.
- a CPU central processing unit
- ROM Read Only Memory
- RAM Random Access Memory
- a backup RAM for storing information such as map data prepared in advance.
- the hybrid vehicle further includes a crank angle sensor 81 for detecting the crank angle of the crankshaft 11 of the internal combustion engine 10, a throttle opening sensor 82 for detecting the throttle opening of a throttle valve (not shown) of the internal combustion engine 10, Various sensors such as an A / F sensor 83 for detecting the fuel ratio and an accelerator opening sensor 84 for detecting the accelerator opening are provided.
- Output signals from these sensors 81 to 84 are input to the main ECU 71, and the driving force control means of the main ECU 71 requests a driving force to be applied to the driving shaft 61 based on the input signals, map data of the backup RAM, and the like. A value (hereinafter referred to as “required driving force”) is obtained. Then, the driving force control means sets the power and distribution of the internal combustion engine 10 and the second motor / generator 32 for generating the required driving force by the drive shaft 61, and sets the setting conditions as the engine ECU 72 and the motor / Send to generator ECU 73.
- the driving force control means of the main ECU 71 obtains a required value of the engine power (hereinafter referred to as “required engine power”) and the engine.
- a command is sent to the motor / generator ECU 73 so as not to operate the second motor / generator 32 as an electric motor.
- the required engine power is the engine power of the internal combustion engine 10 necessary for generating the required drive force in the drive shaft 61, and is determined in consideration of the power distribution ratio of the power split mechanism 20 and the gear ratio of the power transmission mechanism 51. Value.
- the engine ECU 72 that has received the command controls the ignition timing of the internal combustion engine 10 so as to output the requested engine power. Accordingly, in the hybrid vehicle at this time, the requested engine power output from the internal combustion engine 10 is divided by the power split mechanism 20, and one of the split power is transmitted to the drive shaft 61 via the power transmission mechanism 51. . At this time, since the second motor / generator 32 does not operate as an electric motor, the drive shaft 61 is driven with the required driving force only by the engine power of the internal combustion engine 10. At that time, the other split power is transmitted to the first motor / generator 31 to operate the first motor / generator 31 as a generator.
- the motor / generator ECU 73 charges the battery 41 with the generated power via the inverter 42.
- the target charge amount is set in the target charge amount setting means of the main ECU 71 according to the charged amount of the battery 41, the engine power of the internal combustion engine 10, and the like.
- the driving force control means of the main ECU 71 is an internal combustion engine.
- a control condition value for fuel cut or stop of the engine 10 is sent to the engine ECU 72, and a required value of motor power to be output to the second motor / generator 32 (hereinafter referred to as “required motor power”) is obtained. It sends to the generator ECU 73.
- the required motor power is the motor power of the second motor / generator 32 necessary for generating the required drive force on the drive shaft 61, and is a value obtained in consideration of the gear ratio of the power transmission mechanism 51.
- the motor / generator ECU 73 that has received the command calculates the supply power to the second motor / generator 32 that realizes the required motor power, and supplies this supply power to the second motor / generator 32 from the battery 41 via the inverter 42. Let Therefore, in the hybrid vehicle at this time, the output requested motor power is transmitted to the drive shaft 61 via the power transmission mechanism 51. At this time, since the internal combustion engine 10 does not output engine power, the drive shaft 61 is driven with the required driving force only by the electric power of the second motor / generator 32.
- the second motor / generator 32 is operated by the electric power of the battery 41, the stored electric power of the battery 41 decreases. For example, the case where the operation is performed only with the electric motor power corresponds to a time of starting or a low speed driving.
- the driving force control means of the main ECU 71 uses the required driving force and the power split mechanism 20. Based on the power distribution ratio and the gear ratio of the power transmission mechanism 51, the required engine power and the required motor power are obtained and sent to the engine ECU 72 and the motor / generator ECU 73, respectively.
- the engine ECU 72 controls the engine power of the internal combustion engine 10 according to the required engine power
- the motor / generator ECU 73 controls the inverter 42 according to the required motor power. Therefore, in the hybrid vehicle at this time, one split power of the required engine power and the required motor power are transmitted to the drive shaft 61 via the power transmission mechanism 51 to generate the required drive power.
- the other split power of the requested engine power is transmitted to the first motor / generator 31 to operate the first motor / generator 31 as a generator.
- the electric power generated by the first motor / generator 31 is supplied to the second motor / generator 32 via the inverter 42 so that the second motor / generator 32 is driven as an electric motor by the electric power. To do.
- the drive shaft 61 is directly driven by the split power of the requested engine power, and the drive shaft is driven by the second motor / generator 32 that is driven as an electric motor using the power generated by the other split power. 61 driving force is assisted.
- the case of operating with engine power and motor power corresponds to the time of high load operation such as full-open acceleration.
- the electric power generated by the first motor / generator 31 is stored in the battery 41 except for power used for the second motor / generator 32.
- the internal combustion engine 10 may be stopped and the operation of the second motor / generator 32 as an electric motor may be stopped during a braking operation.
- the second motor / generator 32 operates as a generator, and the generated power is stored in the battery 41.
- the operation of the internal combustion engine 10 and the second motor / generator 32 at the time of the braking operation can be realized even during traveling when the braking operation is not performed (that is, a brake pedal (not shown) is not depressed).
- the hybrid vehicle travels inertially while decelerating from the vehicle speed at the time of stopping by stopping the internal combustion engine 10 while traveling and stopping the operation of the second motor / generator 32 as an electric motor.
- the hybrid vehicle can move to acceleration traveling by restarting the internal combustion engine 10 from the inertia traveling state or operating the second motor / generator 32 as an electric motor. Therefore, this hybrid vehicle can realize the acceleration / deceleration running pattern described above.
- the vehicle travel control device of the present embodiment is based on an actual travel state of the current vehicle at the time of accelerator off (vehicle speed, road surface gradient on the road surface, etc.), and an acceleration / deceleration travel pattern (hereinafter, referred to as “acceleration / deceleration travel pattern”). "Actual acceleration / deceleration travel pattern”) is generated.
- the vehicle travel control device causes the vehicle to travel in the actual acceleration / deceleration travel pattern, while the actual acceleration / deceleration travel pattern may cause the driver to feel uncomfortable with a large change in vehicle speed or vehicle acceleration / deceleration.
- this vehicle travel control device is more fuel efficient in a driving pattern at a constant speed (hereinafter referred to as a “steady vehicle speed driving pattern”) than in an acceleration / deceleration driving pattern from the viewpoint of eliminating a driver's discomfort. If it is excellent, the vehicle is driven in the steady vehicle speed traveling pattern.
- This vehicle travel control device uses an acceleration / deceleration travel pattern or a steady vehicle speed travel pattern triggered by the driver releasing his / her foot from an unillustrated accelerator pedal (that is, an accelerator off request accompanying an accelerator pedal operation requested by the driver). And move on to driving. For example, as shown in FIG. 2, the main ECU 71 starts traveling in the acceleration / deceleration traveling pattern when the accelerator opening detected from the accelerator opening sensor 84 becomes “0”.
- the acceleration / deceleration traveling pattern is a traveling pattern in which acceleration traveling and inertia traveling are alternately repeated between the target upper limit vehicle speed Vmax and the target lower limit vehicle speed Vmin.
- the main ECU 71 is set to set the target upper limit vehicle speed Vmax and the target lower limit vehicle speed Vmin.
- the main ECU 71 of the present embodiment sets the target upper limit vehicle speed Vmax and the target lower limit vehicle speed Vmin based on the actual traveling state of the current vehicle when the accelerator is off.
- the target upper limit vehicle speed Vmax and the target lower limit vehicle speed Vmin are the target vehicle speeds on the upper limit side and the lower limit side in the actual acceleration / deceleration travel pattern. Therefore, in the present embodiment, the target upper limit vehicle speed Vmax and the target lower limit vehicle speed Vmin are set in the actual acceleration / deceleration travel pattern generation means of the main ECU 71.
- the vehicle speed when the accelerator-off is detected is set as it is. This is because the driver feels uncomfortable when the vehicle speed increases even though the driver lifts his foot from the accelerator pedal.
- the vehicle speed information is detected from the vehicle speed sensor 85 shown in FIG.
- the target lower limit vehicle speed Vmin is set based on a difference between the target upper limit vehicle speed Vmax and the target lower limit vehicle speed Vmin (hereinafter referred to as “vehicle speed difference”).
- vehicle speed difference is a value set on the basis of the actual running situation of the current vehicle when the accelerator is off so as not to give the driver the above-mentioned uncomfortable feeling.
- the target lower limit vehicle speed Vmin is a value obtained by subtracting the vehicle speed difference from the target upper limit vehicle speed Vmax. Therefore, the actual acceleration / deceleration running pattern generation means of the main ECU 71 of this embodiment first determines the vehicle speed difference when setting the target lower limit vehicle speed Vmin.
- acceleration / deceleration cycle since the acceleration / deceleration running pattern repeats acceleration running and inertial running with deceleration in a certain cycle (hereinafter referred to as “acceleration / deceleration cycle”), the acceleration / deceleration cycle is too short. Therefore, the switching between the acceleration traveling and the inertia traveling is frequently performed (in other words, the acceleration / deceleration of the vehicle changes rapidly), which gives the driver an uncomfortable feeling of incongruity. For example, when the vehicle speed difference is reduced, the traveling time of inertial traveling is shortened and the acceleration / deceleration cycle is also shortened.
- the vehicle speed difference is one element that determines the acceleration / deceleration period.
- a vehicle speed difference that does not make the driver feel such discomfort is set in advance through experiments and simulations.
- the map data shown in FIG. 3 obtained in the experiment or the like is prepared.
- the deceleration of a vehicle during coasting is greater on a flat road than on a downward slope, and on an upward slope rather than a flat road.
- the difference between deceleration and acceleration when switching from coasting to acceleration is increased, so the difference in vehicle speed is reduced and the driver feels a sense of discomfort due to changes in acceleration / deceleration.
- the vehicle speed difference of the present embodiment is a flat road (road surface gradient 0%) rather than a road surface having a downward slope (for example, road surface gradient ⁇ 2%), and a road surface having an upward slope (for example, a road surface). (Slope 2%) is made smaller.
- the road surface gradient may be obtained by a well-known method in this technical field, and can be derived from, for example, a change in vehicle longitudinal acceleration detected by the vehicle longitudinal acceleration sensor 86. Therefore, the main ECU 71 of the present embodiment obtains the road surface gradient while constantly monitoring the change in the longitudinal acceleration of the vehicle while traveling.
- the information on the road surface gradient is stored in the RAM or the like of the main ECU 71 by replacing the new value every time a new value is calculated.
- the traveling time of the inertia traveling is determined by the target upper limit vehicle speed Vmax, the target lower limit vehicle speed Vmin, and the road gradient, which can be obtained by clarifying these three factors.
- map data (not shown) for which the correspondence relationship between the travel time of these three persons and the inertia traveling is obtained in advance by experiments and simulations is prepared, and the actual acceleration / deceleration traveling pattern generation of the main ECU 71 is used.
- the means is caused to calculate the traveling time of inertia traveling in the actual acceleration / deceleration traveling pattern.
- the travel time of acceleration travel in the actual acceleration / deceleration travel pattern is determined by the magnitude of vehicle acceleration at that time, in addition to the target upper limit vehicle speed Vmax, the target lower limit vehicle speed Vmin, and the road surface gradient. That is, the travel time of the acceleration travel changes depending on what value these four members have.
- the acceleration (the following best acceleration G best ) of the vehicle during the acceleration traveling is obtained by the actual acceleration / deceleration traveling pattern generation means of the main ECU 71, and the acceleration, the target upper limit vehicle speed Vmax, and the target lower limit vehicle speed.
- Map data (not shown) for which the correspondence between Vmin and road surface gradient and the travel time of acceleration travel is obtained in advance by experiments and simulations is prepared, and using this, the actual acceleration / deceleration travel pattern generation means is used for acceleration travel. Calculate travel time.
- the acceleration G best during acceleration traveling that can suppress a driver's uncomfortable feeling and fuel consumption deterioration in a well-balanced manner is set.
- the generating means calculates the best acceleration G best excellent in the thermal efficiency of the internal combustion engine 10. For example, if the best acceleration G best is increased on an ascending road surface, the difference from the deceleration of inertial traveling increases and the driver tends to feel uncomfortable. On the other hand, when the road surface is on a downward slope, if the best acceleration G best is not increased, it takes time to reach the target upper limit vehicle speed Vmax, and the fuel consumption deteriorates. Therefore, as shown in FIG.
- the best acceleration G best of this embodiment is a flat road (road surface gradient 0%) rather than a road surface having a downward slope (for example, road surface gradient ⁇ 2%), and a road surface having an upward slope than a flat road. (For example, road surface gradient 2%) is made smaller.
- the sum of the traveling time of the inertia traveling and the traveling time of the acceleration traveling is an acceleration / deceleration cycle (hereinafter referred to as “actual acceleration / deceleration cycle”) T1 in the actual acceleration / deceleration traveling pattern.
- the actual acceleration / deceleration traveling pattern is that the vehicle is decelerated and accelerated in accordance with inertial traveling and acceleration traveling in the actual acceleration / deceleration cycle T1.
- the actual acceleration / deceleration cycle T1 is calculated by the actual acceleration / deceleration running pattern generation means of the main ECU 71.
- the actual upper limit vehicle speed Vmax, the target lower limit vehicle speed Vmin, the travel time of inertial travel and acceleration travel are clarified, and the actual acceleration / deceleration travel pattern is specifically generated.
- the deceleration before moving from inertial travel to acceleration travel is gradually reduced so that sudden acceleration and deceleration changes do not occur when switching between inertial travel and acceleration travel.
- the acceleration after moving to acceleration running is gradually enlarged.
- the acceleration before moving from acceleration to inertial driving is gradually reduced, and the deceleration after shifting to inertial driving is gradually increased.
- the restart timing of the internal combustion engine 10 (at the start of acceleration travel or slightly earlier than this) is clarified, and the restart timing (at the start of inertia travel or earlier than this) Slightly earlier) will also be revealed. Further, from this actual acceleration / deceleration running pattern, the amount of fuel consumed per cycle from when the internal combustion engine 10 is restarted to when it is restarted can be derived from the change in vehicle speed. (Hereinafter referred to as “actual acceleration / deceleration travel pattern fuel consumption”.) Mt real can be obtained.
- the first motor / generator 31 operates as a generator by a part of engine power (divided power) of the internal combustion engine 10. For this reason, if the battery 41 does not reach the target charge amount at this time, the motor / generator ECU 73 charges the battery 41 with the generated power until the target charge amount is reached.
- the actual acceleration / deceleration period T1 in this actual acceleration / deceleration traveling pattern is not necessarily an optimal period for eliminating the driver's uncomfortable feeling accompanying the change in the vehicle speed. That is, when acceleration and deceleration are frequently repeated in a short cycle, the driver feels uncomfortable with the change in acceleration / deceleration. For this reason, traveling in the actual acceleration / deceleration traveling pattern is not executed unless the actual acceleration / deceleration cycle T1 becomes a certain value (hereinafter referred to as “reference acceleration / deceleration cycle”) T0 or more.
- a corrected acceleration / deceleration running pattern is generated in which the acceleration / deceleration cycle is closer to the reference acceleration / deceleration cycle T0 than the actual acceleration / deceleration cycle T1. That is, the corrected acceleration / deceleration running pattern is obtained by extending the actual acceleration / deceleration cycle T1 of the actual acceleration / deceleration running pattern, and is generated by the corrected acceleration / deceleration running pattern generation means of the main ECU 71.
- the reference acceleration / deceleration period T0 is an acceleration / deceleration period that can achieve both improvement in fuel efficiency and elimination of the driver's uncomfortable feeling due to changes in vehicle speed and vehicle acceleration / deceleration. Obtained by simulation and prepared as map data. Further, the reference acceleration / deceleration period T0 may be set in advance through experiments or the like for the purpose of improving fuel efficiency, and is set in advance through experiments or the like for the purpose of eliminating such a driver's uncomfortable feeling. It may be what you did. Even in this case, the reference acceleration / deceleration period T0 may be prepared as map data.
- the reference acceleration / deceleration period T0 may be set to a value that can be changed according to preference by a driver or the like (not shown) in the vehicle interior.
- the driver may be allowed to select from several types of acceleration / deceleration cycles that can achieve both the fuel economy and the driver's sense of incongruity. You may make it select the acceleration / deceleration period which can eliminate the possible acceleration / deceleration period and a driver
- the reference acceleration / deceleration period T0 for each selected pattern may be set based on experiments performed in advance.
- the map data and the selection pattern may be updated to new ones.
- a corrected acceleration / deceleration running pattern of the present embodiment a corrected acceleration / deceleration running pattern (hereinafter referred to as a reference acceleration / deceleration running pattern (hereinafter referred to as “acceleration / deceleration running pattern”)) is obtained by correcting the acceleration of the vehicle during acceleration running smaller than the actual acceleration / deceleration running pattern.
- a reference acceleration / deceleration running pattern hereinafter referred to as “acceleration / deceleration running pattern”
- first corrected acceleration / deceleration travel pattern and a corrected acceleration / deceleration travel pattern in which the acceleration / deceleration period is made closer to the reference acceleration / deceleration period T0 by correcting the deceleration during inertial travel to be smaller than the actual acceleration / deceleration travel pattern.
- second corrected acceleration / deceleration travel pattern and correction acceleration / deceleration that approximates the acceleration / deceleration period to the reference acceleration / deceleration period T0 by adding steady vehicle speed travel during the actual acceleration / deceleration period to the actual acceleration / deceleration travel pattern.
- a travel pattern (hereinafter referred to as a “third corrected acceleration / deceleration travel pattern”) is exemplified.
- the first corrected acceleration / deceleration travel pattern shown in FIG. 5 is obtained by extending the travel time of acceleration travel by the time of the difference between the actual acceleration / deceleration cycle T1 and the reference acceleration / deceleration cycle T0, and is large enough to match the travel time after the extension. In this way, the acceleration of the vehicle is made smaller than the best acceleration G best . That is, the first corrected acceleration / deceleration travel pattern extends the acceleration / deceleration cycle to the reference acceleration / deceleration cycle T0 by accelerating more slowly than in the actual acceleration / deceleration travel pattern, thereby changing the acceleration / deceleration (acceleration travel and acceleration / deceleration). This is intended to eliminate the driver's uncomfortable feeling associated with frequent switching of inertial driving.
- the first corrected acceleration / deceleration travel pattern extends the travel time of the acceleration travel, there is a possibility that the fuel consumption is larger than the actual acceleration / deceleration travel pattern and the fuel consumption is deteriorated.
- the actual acceleration / deceleration driving will occur.
- the first corrected acceleration / deceleration running pattern is selected rather than the pattern.
- the worst fuel consumption allowable in the acceleration / deceleration traveling pattern is determined, and the fuel efficiency of the first corrected acceleration / deceleration traveling pattern (hereinafter referred to as “first corrected acceleration / deceleration traveling pattern fuel efficiency”) Mt1 is the worst fuel efficiency. To be no worse.
- the worst fuel economy become short of the minimum vehicle acceleration (hereinafter, referred to as "lower acceleration limit”.) Derive G min, which the lower side of the acceleration of the vehicle during acceleration running after the correction Guard value.
- the lower limit acceleration G min is set as the final acceleration during acceleration traveling. Therefore, at this time, although the acceleration / deceleration period of the first corrected acceleration / deceleration running pattern is shorter than the reference acceleration / deceleration period T0, even if the driver feels somewhat uncomfortable, a significant deterioration in fuel consumption is avoided.
- the map data shown in FIG. 6 in which the correspondence between the lower limit acceleration G min , the target lower limit vehicle speed Vmin, and the road surface gradient is obtained in advance through experiments and simulations is prepared. This is computed lower limit acceleration G min to correct deceleration running pattern generating means of the main ECU71 using.
- the final acceleration during acceleration traveling can be further reduced if the acceleration after the above correction is larger than the lower acceleration limit G min. That is, for the acceleration / deceleration cycle of the first corrected acceleration / deceleration travel pattern, the acceleration during acceleration travel is made smaller than the corrected acceleration, and the travel time for acceleration travel is further extended from the state shown in FIG.
- the reference acceleration / deceleration period T0 may be longer.
- working pattern at this time can aim at the further cancellation of the uncomfortable feeling accompanying the big change of the acceleration / deceleration of a vehicle, avoiding the significant deterioration of a fuel consumption.
- this first corrected acceleration / deceleration running pattern As in the case of the actual acceleration / deceleration running pattern, adjustment is made so that a sudden change in acceleration or deceleration does not occur when switching between inertial running and acceleration running.
- fuel efficiency Mt1 the internal combustion engine 10 is started per cycle based on the change in the vehicle speed of the generated first corrected acceleration / deceleration running pattern, as in the actual acceleration / deceleration running pattern. Derived and determined fuel consumption during the period.
- the motor / generator ECU 73 until the electric power generated by the first motor / generator 31 reaches the target charge amount.
- the battery 41 is charged.
- the acceleration during acceleration running is corrected to be smaller than that in the actual acceleration / deceleration running pattern, so that the first motor / generator is increased as the startup time of the internal combustion engine 10 is extended.
- the amount of power generated at 31 increases compared to the actual acceleration / deceleration running pattern.
- the target charge amount setting means is reset to a large value corresponding to the corrected acceleration.
- the second corrected acceleration / deceleration traveling pattern shown in FIG. 7 is obtained by extending the inertial traveling time by the time difference between the actual acceleration / deceleration cycle T1 and the reference acceleration / deceleration cycle T0, and is large enough to match the travel time after the extension. This is a reduction in vehicle deceleration.
- the motor power is applied by operating the second motor / generator 32 as an electric motor during inertial running.
- the acceleration / deceleration cycle is extended to the reference acceleration / deceleration cycle T0 by decelerating more slowly than in the actual acceleration / deceleration running pattern, thereby changing the acceleration / deceleration (acceleration running and inertia running).
- the corrected acceleration / deceleration travel pattern generation means of the main ECU 71 calculates the power supplied to the second motor / generator 32 that generates the motor power that can realize the travel time of the inertial travel after the extension. The supplied power is increased when the slope is ascending rather than descending.
- the second corrected deceleration running pattern since no changing the running time of the acceleration running the real deceleration running pattern (in other words, since the remains of the best acceleration G best), only when traveling acceleration , The fuel efficiency is almost the same as in the actual acceleration / deceleration running pattern.
- the second motor / generator 32 is operated as an electric motor using the electric power of the battery 41 during inertial running. Therefore, at least in order to prevent the storage amount of the battery 41 from decreasing. It is necessary to collect the power consumption of the battery 41 accompanying the operation of the second motor / generator 32 during inertia traveling after acceleration / deceleration traveling.
- the fuel consumption (hereinafter referred to as “second correction”) of the second corrected acceleration / deceleration running pattern taking into consideration the power generated by the internal combustion engine 10 (in other words, the power supplied to the second motor / generator 32 during inertial running).
- acceleration and deceleration running pattern fuel consumption "referred to.) Mt2 is, than the actual acceleration and deceleration running pattern fuel consumption Mt real will be worse.
- the fuel consumption during the start-up period of the internal combustion engine 10 per cycle based on the vehicle speed change of the second corrected acceleration / deceleration running pattern and the second corrected acceleration / deceleration running pattern The amount of fuel of the internal combustion engine 10 necessary for recovering the power supplied to the motor / generator 32 is derived and obtained based on these. Actually, a part of the power consumption is recovered by the power generated by the first motor / generator 31 during acceleration travel, but the generated power is generated during acceleration travel even in the actual acceleration / deceleration travel pattern. Therefore, it does not change in terms of deterioration of fuel consumption.
- the second motor / generator It is also possible to further extend the running time of coasting by increasing the power supplied to 32 and the power supply time. That is, the acceleration / deceleration cycle of the second corrected acceleration / deceleration travel pattern may be longer than the reference acceleration / deceleration cycle T0 by further extending the coasting travel time from the state shown in FIG. As a result, the second corrected acceleration / deceleration running pattern at this time can further eliminate the uncomfortable feeling associated with a large change in the acceleration / deceleration of the vehicle while avoiding a significant deterioration in fuel consumption.
- the third corrected acceleration / deceleration running pattern shown in FIG. 8 is obtained by adding steady vehicle speed running during the actual acceleration / deceleration cycle of the actual acceleration / deceleration running pattern by the time difference between the actual acceleration / deceleration cycle T1 and the reference acceleration / deceleration cycle T0.
- this third corrected acceleration / deceleration running pattern extends the acceleration / deceleration period to the reference acceleration / deceleration period T0 by adding steady vehicle speed running, thereby changing the acceleration / deceleration (frequent switching between acceleration running and inertia running). It is intended to eliminate the driver's uncomfortable feeling.
- steady vehicle speed running at the target lower limit vehicle speed Vmin (hereinafter referred to as “low speed side steady vehicle speed running”) and steady vehicle speed running at the target upper limit vehicle speed Vmax (hereinafter referred to as “following”).
- low speed side steady vehicle speed running is realized by using the motor power of the second motor / generator 32 when the target lower limit vehicle speed Vmin is reached when shifting from inertia traveling to acceleration traveling.
- high-speed steady vehicle speed traveling is realized using the engine power of the internal combustion engine 10 when the target upper limit vehicle speed Vmax is reached when shifting from the acceleration traveling to the inertia traveling.
- the vehicle longitudinal acceleration (deceleration) before the transition from inertial running to low-speed steady vehicle speed running is gradually reduced, and the low-speed steady vehicle speed running is performed.
- the vehicle longitudinal acceleration (acceleration) after the shift from acceleration to acceleration is gradually increased.
- the vehicle longitudinal acceleration (acceleration) before the transition from the acceleration travel to the high-speed steady vehicle speed travel is gradually reduced, and the vehicle longitudinal acceleration after the transition from the high-speed steady vehicle travel to the inertia travel (Deceleration) is gradually increased.
- both the low speed side steady vehicle speed running and the high speed side steady vehicle speed running are added to fill the time difference between the actual acceleration / deceleration period T1 and the reference acceleration / deceleration period T0.
- the power of the battery 41 consumed by the low speed side steady vehicle speed traveling and the engine power of the internal combustion engine 10 by the high speed side steady vehicle speed traveling are determined. What is necessary is just to set so that the electric power generated in may become equal.
- third corrected acceleration / deceleration travel pattern fuel efficiency Mt3 at that time per cycle based on the vehicle speed change of the third corrected acceleration / deceleration travel pattern.
- each traveling time of the high-speed side steady vehicle speed traveling may be further extended. That is, the acceleration / deceleration cycle of the third corrected acceleration / deceleration running pattern may be longer than the reference acceleration / deceleration cycle T0 by further extending the respective running times from the state shown in FIG.
- working pattern at this time can aim at the further cancellation of the uncomfortable feeling accompanying the big change of the acceleration / deceleration of a vehicle, avoiding the significant deterioration of a fuel consumption.
- the above-described corrected acceleration / deceleration running pattern (first corrected acceleration / deceleration running pattern, second corrected acceleration / deceleration running pattern, and third corrected acceleration / deceleration running pattern) having the best fuel efficiency is selected.
- the best acceleration / deceleration running pattern is an acceleration / deceleration running pattern that achieves both improvement in fuel efficiency and suppression of unpleasant discomfort to the driver due to vehicle speed and acceleration / deceleration of the vehicle.
- the vehicle may be driven with the best acceleration / deceleration driving pattern, but from the viewpoint of resolving the driver's uncomfortable feeling, it is the steady vehicle speed driving pattern that maintains a constant vehicle speed. It is preferable to list the steady vehicle speed travel pattern as a travel pattern candidate.
- the traveling in the steady vehicle speed traveling pattern transmits the power of the second motor / generator 32 operated as the internal combustion engine 10 or the electric motor to the drive wheels W and W in order to keep the vehicle speed constant even after the accelerator is off. There is a need. During the traveling, fuel is consumed for the engine power of the internal combustion engine 10, and the power of the battery 41 consumed for the motor power of the second motor / generator 32 during the traveling is to be recovered.
- the travel pattern setting means of the main ECU 71 of this embodiment compares the steady vehicle speed travel pattern fuel efficiency M const with the fuel efficiency of the best acceleration / deceleration travel pattern (hereinafter referred to as “best acceleration / deceleration travel pattern fuel efficiency”) Mt best . Then, the driving pattern with better fuel efficiency is adopted. It should be noted that the power for maintaining a constant vehicle speed must be increased on a flat road rather than a downward slope and on an upward slope rather than a flat road.
- the steady vehicle speed V const in the steady vehicle speed traveling pattern of this embodiment an intermediate vehicle speed between the above-described target upper limit vehicle speed Vmax and target lower limit vehicle speed Vmin is set. Further, with respect to the steady vehicle speed travel pattern fuel consumption M const , the fuel consumption of the internal combustion engine 10 per predetermined time (for convenience sake, it is adjusted to the above-described reference acceleration / deceleration period T0) and the second motor per predetermined time. / The amount of fuel of the internal combustion engine 10 necessary for recovering the power supplied to the generator 32 is derived and determined. The generation of the steady vehicle speed running pattern and the calculation of the steady vehicle speed running pattern fuel consumption M const are executed by the steady vehicle speed running pattern generation means of the main ECU 71.
- the main ECU 71 determines whether or not the accelerator is off by looking at the accelerator opening detected from the accelerator opening sensor 84 (step ST1). Such a determination is always made.
- This main ECU 71 once ends the operation unless the accelerator is off.
- the actual acceleration / deceleration running pattern generation means of the main ECU 71 reads the road surface gradient information stored in the RAM or the like (step ST2).
- the actual acceleration / deceleration running pattern generation means sets the target upper limit vehicle speed Vmax and the target lower limit vehicle speed Vmin (step ST3). At that time, the main ECU 71 sets the vehicle speed when the accelerator-off is detected as the target upper limit vehicle speed Vmax. Further, the main ECU 71 reads the vehicle speed difference by comparing the target upper limit vehicle speed Vmax and the road surface gradient information in step ST2 with the map data of FIG. Then, the main ECU 71 sets the vehicle speed obtained by subtracting the vehicle speed difference from the target upper limit vehicle speed Vmax as the target lower limit vehicle speed Vmin.
- the actual acceleration / deceleration travel pattern generation means obtains the best acceleration G best during acceleration travel in the actual acceleration / deceleration travel pattern based on the road surface gradient information in step ST2 and the target upper limit vehicle speed Vmax and target lower limit vehicle speed Vmin in step ST3. Obtained (step ST4).
- the actual acceleration / deceleration running pattern generation means calculates the actual acceleration / deceleration period T1 in the actual acceleration / deceleration running pattern (step ST5).
- the actual acceleration / deceleration traveling pattern generation means obtains the traveling time of inertial traveling based on the road surface gradient information in step ST2 and the target upper limit vehicle speed Vmax and target lower limit vehicle speed Vmin in step ST3.
- the actual acceleration / deceleration travel pattern generation means is configured to perform acceleration travel based on the road surface gradient information in step ST2, the target upper limit vehicle speed Vmax and the target lower limit vehicle speed Vmin in step ST3, and the best acceleration G best in step ST4. Ask for time.
- the main ECU 71 derives the actual acceleration / deceleration period T1 by adding the traveling times of the inertia traveling and the acceleration traveling.
- the main ECU 71 uses these to show, for example, FIG.
- An actual acceleration / deceleration running pattern is generated (step ST6).
- the actual acceleration / deceleration running pattern generation means gradually reduces the deceleration of the vehicle before moving from inertial running to acceleration running, and changes the acceleration of the vehicle after moving to accelerated running to the best acceleration G best . Gradually increase the size to ensure smooth connection.
- the actual deceleration running pattern generating means the acceleration of the preceding vehicle passing from the acceleration running to the inertia running is gradually decreased from the best acceleration G best, gradually the deceleration of the vehicle after shifting into the inertia running Enlarge.
- the actual acceleration / deceleration travel pattern generation means calculates the actual acceleration / deceleration travel pattern fuel consumption Mt real after generating the actual acceleration / deceleration travel pattern (step ST7).
- the actual acceleration / deceleration running pattern generation means obtains the fuel consumption amount of the internal combustion engine 10 per cycle consisting of inertia running and acceleration running based on the generated actual acceleration / deceleration running pattern, and Find the mileage of the vehicle in between. Then, the actual deceleration running pattern generating means obtains the actual deceleration running pattern fuel consumption Mt real based on the travel distance and the fuel consumption.
- the acceleration / deceleration cycle comparison means of the main ECU 71 compares the actual acceleration / deceleration cycle T1 of the actual acceleration / deceleration travel pattern with the reference acceleration / deceleration cycle T0 described above (step ST8).
- step ST8 If it is determined in step ST8 that the actual acceleration / deceleration period T1 is greater than or equal to the reference acceleration / deceleration period T0 (that is, it is determined that the acceleration / deceleration period is an appropriate acceleration / deceleration period that does not significantly change the acceleration / deceleration of the vehicle to the driver) If so, the best acceleration / deceleration running pattern setting means of the main ECU 71 proceeds to step ST10 to be described later and sets the actual acceleration / deceleration running pattern fuel consumption Mt real to the best acceleration / deceleration running pattern fuel consumption Mt best . In this case, the best acceleration / deceleration running pattern setting means sets the actual acceleration / deceleration running pattern as the best acceleration / deceleration running pattern in step ST11 described later.
- step ST8 if it is determined in step ST8 that the actual acceleration / deceleration period T1 is shorter than the reference acceleration / deceleration period T0 (that is, the acceleration / deceleration period has a large change in the acceleration / deceleration of the vehicle and may cause the driver to feel uncomfortable).
- the corrected acceleration / deceleration running pattern generation means of the main ECU 71 generates a corrected acceleration / deceleration running pattern that can suppress the uncomfortable feeling and calculates the fuel consumption (step ST9). Step ST9 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.
- the corrected acceleration / deceleration running pattern generation means generates a first corrected acceleration / deceleration running pattern (step ST9A).
- the corrected acceleration / deceleration running pattern generation means obtains the difference between the actual acceleration / deceleration cycle T1 and the reference acceleration / deceleration cycle T0, and extends the running time of the acceleration running with respect to the actual acceleration / deceleration running pattern by the difference time.
- the acceleration of the vehicle during acceleration running that can be obtained is obtained.
- the acceleration of the vehicle during acceleration traveling is obtained as a value smaller than the best acceleration G best as described above.
- the corrected acceleration / deceleration running pattern generation means compares the acceleration of the vehicle during the accelerated running and the above-described lower limit acceleration Gmin, and determines the final vehicle acceleration during the accelerated running based on the comparison result. .
- the vehicle acceleration at the time of acceleration traveling or an acceleration smaller than this is set to the final value at the time of acceleration traveling.
- the vehicle acceleration at the time of the calculated acceleration running is less than the lower acceleration limit G min is a final vehicle acceleration during the acceleration running the lower acceleration limit G min. Therefore, the travel time of the acceleration travel varies depending on the final vehicle acceleration during the acceleration travel.
- This corrected acceleration / deceleration travel pattern generation means uses the same target upper limit vehicle speed Vmax, target lower limit vehicle speed Vmin, inertia travel time and the acceleration travel time extended this time as in the actual acceleration / deceleration travel pattern, for example, FIG.
- the first corrected acceleration / deceleration running pattern shown in FIG. In other words, this first corrected acceleration / deceleration travel pattern extends the acceleration / deceleration cycle more than the actual acceleration / deceleration travel pattern by extending the travel time of acceleration travel. Therefore, the first corrected acceleration / deceleration running pattern can suppress the uncomfortable feeling if the actual acceleration / deceleration running pattern gives the driver an uncomfortable feeling due to the short acceleration / deceleration cycle.
- the deceleration of the vehicle before moving from inertial running to acceleration running is gradually reduced, and the acceleration of the vehicle after moving to acceleration running is the final vehicle during acceleration running. Gradually increase it so that it is smoothly connected to the acceleration. Also, in this case, the acceleration of the vehicle before moving from the acceleration running to the inertia running is gradually reduced from the final vehicle acceleration at the acceleration running, and the deceleration of the vehicle after moving to the inertia running is reduced. Increase gradually.
- the corrected acceleration / deceleration running pattern generation means calculates the first corrected acceleration / deceleration running pattern fuel consumption Mt1 after generating the first corrected acceleration / deceleration running pattern (step ST9B). At this time, the corrected acceleration / deceleration running pattern generation means obtains the fuel consumption amount of the internal combustion engine 10 per cycle consisting of inertial running and acceleration running based on the generated first corrected acceleration / deceleration running pattern, The mileage of the vehicle during that one cycle is obtained. And this correction
- generation means calculates
- the corrected acceleration / deceleration running pattern generation means generates a second corrected acceleration / deceleration running pattern (step ST9C).
- the corrected acceleration / deceleration running pattern generation means obtains a difference between the actual acceleration / deceleration cycle T1 and the reference acceleration / deceleration cycle T0, and extends the inertial running time with respect to the actual acceleration / deceleration running pattern by the difference time.
- the electric power of the second motor / generator 32 that can be obtained is obtained.
- the power supplied to the battery 41 sufficient to generate the motor power is also calculated.
- the corrected acceleration / deceleration travel pattern generation means uses the same target upper limit vehicle speed Vmax, target lower limit vehicle speed Vmin and acceleration travel time as in the actual acceleration / deceleration travel pattern, and the inertia travel time extended this time, for example.
- the second corrected acceleration / deceleration running pattern shown in FIG. 7 is generated.
- this second corrected acceleration / deceleration running pattern extends the acceleration / deceleration cycle more than the actual acceleration / deceleration running pattern by extending the running time of inertial running. Therefore, the second corrected acceleration / deceleration running pattern can suppress the uncomfortable feeling if the actual acceleration / deceleration running pattern gives the driver an uncomfortable feeling due to the short acceleration / deceleration cycle.
- the deceleration of the preceding vehicle which moves to the acceleration running from coasting is gradually decreased, smooth acceleration of the vehicle after shifting to the acceleration running to the best acceleration G best Gradually increase to connect.
- the acceleration of the vehicle before the transition from the acceleration traveling to the inertia traveling is gradually decreased from the best acceleration G best , and the deceleration of the vehicle after the transition to the inertia traveling is gradually increased.
- the corrected acceleration / deceleration running pattern generation means calculates the second corrected acceleration / deceleration running pattern fuel efficiency Mt2 after generating the second corrected acceleration / deceleration running pattern (step ST9D).
- the corrected acceleration / deceleration running pattern generation means obtains the fuel consumption amount of the internal combustion engine 10 per cycle consisting of inertial running and acceleration running based on the generated second corrected acceleration / deceleration running pattern, The amount of fuel of the internal combustion engine 10 necessary for recovering the power supplied to the second motor / generator 32 per cycle is obtained, and the travel distance of the vehicle during the cycle is further obtained.
- the main ECU 71 obtains a second corrected acceleration / deceleration travel pattern fuel efficiency Mt2 based on the fuel consumption amount, the fuel amount, and the travel distance.
- the fuel amount of the internal combustion engine 10 is obtained as follows. First, the corrected acceleration / deceleration running pattern generation means obtains divided power that can be generated by the first motor / generator 31 with power equivalent to the power supplied to the second motor / generator 32 per one cycle. The engine power of the internal combustion engine 10 for transmitting the power to the first motor / generator 31 is obtained. The corrected acceleration / deceleration running pattern generation means obtains the amount of fuel of the internal combustion engine 10 necessary for outputting the engine power. This amount of fuel becomes the amount of fuel of the internal combustion engine 10 necessary for recovering the power supplied to the second motor / generator 32 per cycle.
- the corrected acceleration / deceleration running pattern generation means generates a third corrected acceleration / deceleration running pattern (step ST9E).
- the corrected acceleration / deceleration running pattern generation means obtains a difference between the actual acceleration / deceleration cycle T1 and the reference acceleration / deceleration cycle T0, and the high-speed side steady vehicle speed running and the low speed during the actual acceleration / deceleration cycle of the actual acceleration / deceleration running pattern by the time of the difference.
- the third corrected acceleration / deceleration travel pattern generated here is the actual acceleration / deceleration travel pattern by allocating and burying the time by the travel time of the high speed side steady vehicle speed travel and the travel time of the low speed side steady vehicle speed travel. Rather than extending the acceleration / deceleration cycle. Therefore, the third corrected acceleration / deceleration running pattern can suppress the uncomfortable feeling if the actual acceleration / deceleration running pattern gives the driver an uncomfortable feeling due to the short acceleration / deceleration cycle.
- the power of the battery 41 consumed by the low-speed side steady vehicle speed traveling and the power generated by the engine power of the internal combustion engine 10 by the high-speed side steady vehicle speed traveling are equalized.
- the third corrected acceleration / deceleration running pattern is generated, the deceleration of the vehicle before moving from inertial running to low-speed steady vehicle speed running is gradually reduced, and the low-speed steady vehicle speed running is changed to acceleration running. After that, the vehicle acceleration is gradually increased to smoothly connect to the best acceleration G best .
- the vehicle acceleration before the transition from the acceleration traveling to the high speed side steady vehicle speed traveling is gradually decreased from the best acceleration G best , and the vehicle after the transition from the high speed steady vehicle speed traveling to the inertia traveling is performed.
- the change in acceleration / deceleration and deceleration of the vehicle at the time of the switching becomes smoother. Further discomfort is achieved with respect to the first corrected acceleration / deceleration running pattern and the second corrected acceleration / deceleration running pattern.
- the corrected acceleration / deceleration running pattern generation means calculates the third corrected acceleration / deceleration running pattern fuel consumption Mt3 after generating the third corrected acceleration / deceleration running pattern (step ST9F). At this time, the corrected acceleration / deceleration running pattern generation means generates fuel consumption during acceleration running of the internal combustion engine 10 per cycle consisting of inertia running and acceleration running based on the generated third corrected acceleration / deceleration running pattern. And the amount of fuel of the internal combustion engine 10 necessary for recovering the power supplied to the second motor / generator 32 in the low-speed steady vehicle speed traveling per cycle or the internal combustion engine in the high-speed steady vehicle speed traveling per cycle The fuel consumption of 10 is obtained.
- the corrected acceleration / deceleration travel pattern generation means also obtains the travel distance of the vehicle during the one cycle. And this correction
- generation means calculates
- the best acceleration / deceleration running pattern setting means of the main ECU 71 of this embodiment is determined to be affirmative in the above step ST8 and corrected acceleration / deceleration running pattern (first corrected acceleration / deceleration running pattern, second corrected acceleration / deceleration running pattern, and third corrected acceleration / deceleration pattern).
- corrected acceleration / deceleration running pattern first corrected acceleration / deceleration running pattern, second corrected acceleration / deceleration running pattern, and third corrected acceleration / deceleration pattern.
- deceleration running pattern fuel Mt1 set to best deceleration running pattern fuel consumption Mt best having good most number from among the second correction deceleration running pattern fuel consumption Mt2 and third correction deceleration running pattern fuel Mt3 (step ST10) .
- the larger numerical value is more excellent in fuel consumption.
- the best acceleration and deceleration running pattern setting means sets a correction deceleration running pattern corresponding to the best acceleration and deceleration running pattern fuel consumption Mt best as the best acceleration and deceleration running pattern (step ST11). That is, when the first corrected acceleration / deceleration travel pattern fuel efficiency Mt1 is set as the best acceleration / deceleration travel pattern fuel efficiency Mt best in step ST10, the first corrected acceleration / deceleration travel pattern is set to the best acceleration / deceleration travel pattern.
- the second corrected acceleration / deceleration travel pattern fuel efficiency Mt2 is set as the best acceleration / deceleration travel pattern fuel efficiency Mt best
- the second corrected acceleration / deceleration travel pattern is set to the best acceleration / deceleration travel pattern.
- the third corrected acceleration / deceleration running pattern fuel consumption Mt3 is set as the best acceleration / deceleration running pattern fuel consumption Mt best
- the third corrected acceleration / deceleration running pattern is set to the best acceleration / deceleration running pattern.
- the steady vehicle speed travel pattern generation means calculates a steady vehicle speed travel pattern fuel consumption M const (step ST13).
- the steady vehicle speed travel pattern generation means obtains the fuel consumption amount of the internal combustion engine 10 per predetermined time (for example, the reference acceleration / deceleration period T0) when traveling in the steady vehicle speed travel pattern is performed only by the engine power of the internal combustion engine 10. Then, the travel distance of the vehicle during the predetermined time is obtained.
- the steady vehicle speed travel pattern generation means obtains a steady vehicle speed travel pattern fuel efficiency M const based on the fuel consumption and travel distance.
- the traveling with the steady vehicle speed traveling pattern is performed only by the motor power of the second motor / generator 32
- the internal combustion engine necessary for recovering the power supplied to the second motor / generator 32 per predetermined time The fuel amount of 10 is obtained, and the travel distance of the vehicle during the predetermined time is obtained.
- the steady vehicle speed travel pattern generating means obtains the steady vehicle speed travel pattern fuel efficiency M const based on the fuel amount and the travel distance.
- this steady speed running pattern generating means obtains a steady speed running pattern fuel consumption M const based on the travel distance and the fuel consumption and the fuel amount.
- the travel pattern setting means of the main ECU 71 of this embodiment selects the steady vehicle speed travel pattern fuel efficiency M const and the best acceleration / deceleration travel pattern fuel efficiency Mt best set in step ST10 in order to select the travel pattern with the best fuel efficiency. Are compared (step ST14).
- this running pattern setting means (Set in ST11) is set as a running pattern after the accelerator of the vehicle is turned off (step ST15).
- the acceleration / deceleration running control means of the main ECU 71 is set in step ST11 in the actual acceleration / deceleration running pattern, the first corrected acceleration / deceleration running pattern, the second corrected acceleration / deceleration running pattern, or the third corrected acceleration / deceleration running pattern. Acceleration / deceleration driving is executed with a thing.
- the traveling pattern setting means determines the steady vehicle speed V const in step ST12.
- the steady vehicle speed traveling pattern is set as a traveling pattern after the accelerator of the vehicle is turned off (step ST16).
- the steady vehicle speed travel control means of the main ECU 71 causes the vehicle to travel in the steady vehicle speed travel pattern when the vehicle speed drops to the steady vehicle speed of the steady vehicle speed travel pattern due to inertial travel after the accelerator is turned off, for example.
- the vehicle travel control device and the vehicle travel control method according to the present embodiment are based on changes in vehicle speed and vehicle acceleration / deceleration (frequent switching between inertial travel and acceleration travel) while improving fuel efficiency by the actual acceleration / deceleration travel pattern. If an uncomfortable feeling of discomfort to the driver can be eliminated, the actual acceleration / deceleration traveling pattern is set as a candidate for a travel pattern after the accelerator is turned off, which can achieve both improvement of fuel consumption and elimination of the discomfort of the driver. In addition, if the actual acceleration / deceleration traveling pattern cannot achieve both improvement in fuel consumption and elimination of the driver's uncomfortable feeling, the vehicle traveling control device and the vehicle traveling control method can realize the actual acceleration / deceleration traveling pattern.
- the vehicle travel control device and the vehicle travel control method of this embodiment not only improve fuel consumption, but also accelerate / decelerate travel patterns that eliminate unpleasant discomfort to the driver due to changes in vehicle speed and vehicle acceleration / deceleration. Acceleration / deceleration running is possible.
- the vehicle travel control device and the vehicle travel control method of the present embodiment also set the steady vehicle speed travel pattern that can most effectively eliminate such discomfort to the driver as a travel pattern candidate after the accelerator is turned off. Comparison with the actual acceleration / deceleration traveling pattern or the corrected acceleration / deceleration traveling pattern, which is one of the above, is performed from the viewpoint of fuel consumption. And this vehicle travel control apparatus and vehicle travel control method determine the best fuel consumption among them as the travel pattern after the final accelerator off. Therefore, in the vehicle travel control device and the vehicle travel control method of the present embodiment, if the actual acceleration / deceleration travel pattern or the corrected acceleration / deceleration travel pattern is superior in fuel efficiency, after the accelerator is turned off, the fuel efficiency is improved and the vehicle speed and vehicle acceleration are increased.
- the vehicle travel control device and the vehicle travel control method of the present embodiment improve fuel efficiency and make the driver feel uncomfortable without depending on the movement of the vehicle ahead (change in vehicle speed). It is possible to select a travel pattern after the accelerator is turned off, which is suitable for elimination. Therefore, the vehicle travel control device and the vehicle travel control method can avoid that the acceleration travel and the inertia travel are frequently switched depending on the movement of the vehicle ahead and the change in acceleration / deceleration of the vehicle is increased. That is, the vehicle travel control device and the vehicle travel control method according to the present embodiment can not only improve fuel consumption but also unpleasant discomfort to the driver as compared with Patent Document 1 described above.
- the hybrid vehicle having the above-described configuration is exemplified as an application target of the vehicle travel control device and the vehicle travel control method.
- the vehicle travel control device and the vehicle travel control method perform acceleration / deceleration travel. This is applicable to any vehicle as long as it is a vehicle that can be disconnected, that is, a vehicle that can disconnect the connection between the output shaft of the heat engine and the drive wheels and can stop the operation of the heat engine. May be.
- a heat engine as a drive source can be stopped during driving (fuel supply can be stopped)
- a motor / generator as another drive source is arranged on a drive shaft or on a wheel. Good.
- the driving wheel W of the driving force of the heat engine without stopping the heat engine during this inertia traveling W may be executed only by blocking the transmission to W.
- the vehicle traveling control device of this embodiment is used.
- a vehicle travel control method may be applied.
- the vehicle may be provided with a motor / generator as a drive source, or may be a vehicle not provided with the motor / generator.
- the second corrected acceleration / deceleration running pattern described above is excluded from the target of the corrected acceleration / deceleration running pattern, and the third corrected acceleration / deceleration running pattern is the same as that of the internal combustion engine 10. Steady vehicle speed running is executed only by driving force.
- the vehicle travel control device and the vehicle travel control method according to the present invention accelerate driving to the target upper limit vehicle speed using the driving force of the heat engine after reaching the target lower limit vehicle speed, and drive after reaching the target upper limit vehicle speed.
- Vehicles capable of executing an acceleration / deceleration driving pattern that alternately repeats after the accelerator is turned off, and inertial driving in which the transmission of the driving force of the heat engine to the wheels is cut off and the vehicle is driven inertially to the target lower limit vehicle speed are applicable. This is useful as a technique that can achieve both improvement in fuel consumption in the driving pattern after the accelerator is turned off and elimination of unpleasant discomfort to the driver due to changes in vehicle speed and acceleration / deceleration of the vehicle.
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Abstract
現在の車輌の走行状況に基づいた実加減速走行パターンを生成し、実加減速走行パターンにおける実加減速周期(T1)が予め定められた基準加減速周期(T0)よりも短い場合に、実加減速走行パターンの実加減速周期を長くした補正加減速走行パターンを生成し、補正加減速走行パターンの生成が行われなければ実加減速走行パターンを最良加減速走行パターンに設定し、補正加減速走行パターンの生成が行われれば当該補正加減速走行パターンを最良加減速走行パターンに設定するメインECU(71)を設けること。
Description
本発明は、目標下限車速到達後に熱機関の駆動力を利用して目標上限車速まで加速させる加速走行と、目標上限車速到達後に駆動輪への熱機関の駆動力の伝達を遮断して目標下限車速まで車輌を惰性で走行させる惰性走行と、をアクセルオフ後に行う加減速走行パターンの実行が可能な車輌走行制御装置及び車輌走行制御方法に関する。
従来、この種の加減速走行パターンを行う車輌走行制御装置や車輌走行制御方法について知られており、この車輌走行制御装置や車輌走行制御方法においては、その加減速走行パターンで車輌を走行させることで燃費の向上を図っている。例えば、車輌走行制御装置については、下記の特許文献1,2に開示されている。先ず、特許文献1には、前方の車輌との車間距離を観察し、その車間距離が車速に応じた最小車間距離よりも短いときに車輌を惰性走行させ、その車間距離が車速に応じた最大車間距離よりも長くなったときに車輌を加速走行させる技術が記載されている。また、特許文献2には、上限速度まで内燃機関の駆動力で加速走行させ、上限車速到達後に内燃機関を停止して下限車速まで惰性走行させ、下限車速到達後に内燃機関を再び始動して当該内燃機関の駆動力で加速走行させる技術が記載されている。
ここで、上記特許文献1の車輌走行制御装置は、前方の車輌との車間距離に応じて加速走行や惰性走行の開始時期が決められてしまうので、その前方の車輌の動き(つまり車速の変化)次第で加速走行や惰性走行への切り替わり時期がまちまちになる。これが為、この車輌走行制御装置は、加速走行と惰性走行が頻繁に切り替わって車輌の加減速の変化を大きくし、運転者に不快な違和感を覚えさせてしまうことがある。また、惰性走行の走行時間に対して加速走行での走行時間が極端に長くなる可能性もあり、この場合は、燃料が多量に消費されて、燃費の改善効果が薄くなってしまう虞がある。
また、上記特許文献2の車輌走行制御装置は、上限速度や下限速度を燃費が最適となる速度にしたとしても、惰性走行と加速走行からなる1周期が短すぎると惰性走行と加速走行が頻繁に切り替わって、運転者に上記のような不快な違和感を覚えさせてしまうことがある。
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、アクセルオフ後の走行パターンでの燃費の向上と車速や車輌の加減速の変化に伴う運転者への不快な違和感の解消とが両立可能な車輌走行制御装置及び車輌走行制御方法を提供することを、その目的とする。
上記目的を達成する為、本発明では、少なくとも熱機関を駆動源にして走行する車輌を目標下限車速到達後に当該駆動源の駆動力を利用して目標上限車速まで加速させる加速走行と、その目標上限車速到達後に駆動輪への熱機関の駆動力の伝達を遮断して目標下限車速まで車輌を惰性で走行させる惰性走行と、を交互に繰り返す加減速走行パターンを実行する車輌走行制御装置において、現在の車輌の走行状況に基づいた惰性走行と加速走行の夫々の走行状態からなる実加減速走行パターンを生成し、その実加減速走行パターンにおける惰性走行が始まってから加速走行が終わるまでの実加減速周期が予め定められた基準加減速周期よりも短い場合に、実加減速走行パターンの実加減速周期を長くした補正加減速走行パターンを生成し、その補正加減速走行パターンの生成が行われなければ実加減速走行パターンを最良加減速走行パターンに設定し、補正加減速走行パターンの生成が行われれば当該補正加減速走行パターンを最良加減速走行パターンに設定している。
また、上記目的を達成する為、本発明では、少なくとも熱機関を駆動源にして走行する車輌を目標下限車速到達後に当該駆動源の駆動力を利用して目標上限車速まで加速させる加速走行と、その目標上限車速到達後に駆動輪への熱機関の駆動力の伝達を遮断して目標下限車速まで車輌を惰性で走行させる惰性走行と、を交互に繰り返す加減速走行パターンを実行する車輌走行制御方法において、現在の車輌の走行状況に基づいた惰性走行と加速走行の夫々の走行状態からなる実加減速走行パターンを生成する実加減速走行パターン生成工程と、その実加減速走行パターンにおける惰性走行が始まってから加速走行が終わるまでの実加減速周期が予め定められた基準加減速周期よりも短い場合に、実加減速走行パターンの実加減速周期を長くした補正加減速走行パターンを生成する補正加減速走行パターン生成工程と、その補正加減速走行パターンの生成が行われなければ実加減速走行パターンを最良加減速走行パターンに設定し、補正加減速走行パターンの生成が行われれば当該補正加減速走行パターンを最良加減速走行パターンに設定する最良加減速走行パターン設定工程と、を設けている。
ここで、実加減速周期を長くした補正加減速走行パターンを生成する場合には、好ましい形態として、実加減速走行パターンにおける加速走行時の加速度を小さく補正することができる。
また、そのように加速走行時の加速度を小さくするならば、その加速度の補正が行われた際に、熱機関の動力の一部を利用して発電された電力を蓄電する蓄電池の目標充電量を補正後の加速度に対応させた大きな値へと再設定することができる。
また、車輌が熱機関の他に電動機を駆動源として備えている場合には、実加減速周期を長くした補正加減速走行パターンを生成する際に、電動機の駆動力を加えることで実加減速走行パターンにおける惰性走行時の減速度を小さく補正することが好ましい。
また、実加減速周期を長くした補正加減速走行パターンを生成する場合には、実加減速走行パターンの惰性走行から加速走行へと移るときに目標下限車速での定常車速走行を付け加え又は/及び実加減速走行パターンの加速走行から惰性走行へと移るときに目標上限車速での定常車速走行を付け加えることができる。
その目標上限車速での定常車速走行は、熱機関を作動させることで実行させ、目標下限車速での定常車速走行は、車輌が熱機関の他に電動機を駆動源として備えているならば当該電動機を作動させることで実行させるようにすることができる。
また、実加減速走行パターンを生成する場合には、車輌の走行状況たる走行中の路面の路面勾配と車速とに基づいて熱機関の熱効率に優れる実加減速走行パターンの加速走行時の最良加速度を求めることができる。
また、目標上限車速の設定は、運転者の要求に従って行うことができる。
また、目標上限車速を設定する場合には、その目標上限車速として運転者のアクセルペダル操作に伴うアクセルオフとなった時点の車速を設定することができる。
また、目標下限車速の設定は、車輌の走行状況たる目標上限車速と走行中の路面の路面勾配とに基づいて行うことができる。
また、目標下限車速の設定は、走行中の路面の路面勾配が上り勾配の場合、目標上限車速が高いほど当該目標上限車速との間の車速差が小さくなるように行うことができる。
また、目標下限車速の設定は、走行中の路面の路面勾配が下り勾配の場合、目標上限車速が高いほど当該目標上限車速との間の車速差が大きくなるように行うことができる。
また、基準加減速周期は、運転者が好みに応じて変更できる値又は予め燃費の向上及び車速や車輌の加減速の変化に伴う運転者の違和感の解消の両立が図れるよう設定された値とすることができる。
また、惰性走行は、熱機関の駆動力の駆動輪への伝達を遮断させると共に当該熱機関を停止させることで実行され又は熱機関のアイドリング状態での燃料消費量が少なければ当該熱機関を停止させずに当該熱機関の駆動力の駆動輪への伝達を遮断させるのみで実行されるようにすることができる。
本発明に係る車輌走行制御装置及び車輌走行制御方法は、実加減速周期と基準加減速周期とを比較して、実加減速周期が基準加減速周期よりも短い場合、実加減速走行パターンでの走行は車輌の加減速の大きな変化(惰性走行と加速走行の頻繁な切り替わり)を引き起こすと判断する。これが為、この場合の車輌走行制御装置及び車輌走行制御方法は、その実加減速走行パターンの実加減速周期を長くすることで車輌の加減速の大きな変化を抑えた補正加減速走行パターンでの走行を行わせる。これにより、この車輌走行制御装置及び車輌走行制御方法は、燃費の向上と運転者の違和感の解消を両立させることができる。一方、この車輌走行制御装置及び車輌走行制御方法は、実加減速周期が基準加減速周期以上ならば、実加減速走行パターンでの走行によって燃費の向上と運転者の違和感の解消の両立が可能であると判断し、実加減速走行パターンでの走行を行う。このように、本発明に係る車輌走行制御装置及び車輌走行制御方法は、燃費の向上のみならず、車速や車輌の加減速の変化に伴う運転者の不快な違和感をも解消させることができる。
10 内燃機関(熱機関)
11 クランクシャフト
20 動力分割機構
31 第1モータ/ジェネレータ
32 第2モータ/ジェネレータ
41 バッテリ(蓄電池)
42 インバータ
51 動力伝達機構
61 駆動軸
84 アクセル開度センサ
71 メインECU
72 機関ECU
73 モータ/ジェネレータECU
T0 基準加減速周期
T1 実加減速周期
Vmax 目標上限車速
Vmin 目標下限車速
11 クランクシャフト
20 動力分割機構
31 第1モータ/ジェネレータ
32 第2モータ/ジェネレータ
41 バッテリ(蓄電池)
42 インバータ
51 動力伝達機構
61 駆動軸
84 アクセル開度センサ
71 メインECU
72 機関ECU
73 モータ/ジェネレータECU
T0 基準加減速周期
T1 実加減速周期
Vmax 目標上限車速
Vmin 目標下限車速
以下に、本発明に係る車輌走行制御装置及び車輌走行制御方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
本発明に係る車輌走行制御装置及び車輌走行制御方法の実施例を図1から図10に基づいて説明する。
本実施例の車輌走行制御装置は、少なくとも熱機関を駆動源にして走行する車輌に適用される制御装置であり、その熱機関の燃費(単位燃料量当たりの走行距離)を向上させる為に、目標下限車速Vmin到達後に駆動源の駆動力を利用して車輌を目標上限車速Vmaxまで加速させる加速走行と、その目標上限車速Vmax到達後に駆動輪への熱機関の駆動力の伝達を遮断すると共に当該熱機関を停止して目標下限車速Vminまで車輌を惰性で走行させる惰性走行と、を交互に繰り返す走行パターン(以下、「加減速走行パターン」という。)を実行できるものである。つまり、この車輌走行制御装置は、加減速走行パターンを実行することによって惰性走行中に熱機関の燃料の消費を抑制し、これにより燃費の向上を図るものである。
従って、この車輌走行制御装置が適用される車輌は、走行中に熱機関の出力軸と駆動輪との連結を切断でき且つ熱機関の動作を停止させる(つまり、燃料の供給を止めさせる)ことが可能なものであることを必要とする。例えば、本実施例においては、駆動源として熱機関と電動機の双方を同時に又は個別に使用することができ、且つ、走行中にその熱機関の出力軸と駆動輪との連結を切断して熱機関を停止させることのできる以下に示す如き所謂ハイブリッド車輌(ここでは、シリーズ・パラレルハイブリッド方式のハイブリッド車輌)について例示する。
このハイブリッド車輌には、図1に示す如く、熱機関としての内燃機関10と、この内燃機関10から出力された駆動力(以下、「機関動力」という。)を分割する動力分割機構20と、この動力分割機構20により分割された機関動力(以下、「分割動力」という。)によって発電機として作動する第1モータ/ジェネレータ31と、この第1モータ/ジェネレータ31で発電された電力及び/又はバッテリ41の電力を用いて電動機として作動する第2モータ/ジェネレータ32と、が設けられている。
ここで、その動力分割機構20は、図示しないが、例えば、回転軸が内燃機関10のクランクシャフト11に連結されたプラネタリキャリアと、このプラネタリキャリアに軸支されたピニオンギヤと、回転軸が第1モータ/ジェネレータ31に連結されたサンギヤと、回転軸が第2モータ/ジェネレータ32に連結されたリングギヤと、を有する遊星歯車機構からなる。そして、そのリングギヤには、減速機等からなる動力伝達機構51を介して駆動輪W,Wの駆動軸61が連結されている。これが為、内燃機関10の機関動力は、ピニオンギヤを介してサンギヤ及びリングギヤに伝達される。そして、そのサンギヤを経た分割動力は第1モータ/ジェネレータ31を発電機として作動させ、そのリングギヤを経た分割動力は動力伝達機構51を介して駆動軸61を直接駆動する。
また、このハイブリッド車輌には、各種動作を制御する制御手段が設けられている。本実施例においては、その制御手段として、ハイブリッド車輌全体の動作を制御する電子制御装置(以下、「メインECU」という。)71と、内燃機関10の動作を制御する電子制御装置(以下、「機関ECU」という。)72と、第1モータ/ジェネレータ31や第2モータ/ジェネレータ32の動作を制御する電子制御装置(以下、「モータ/ジェネレータECU」という。)73と、が設けられている。本実施例においては、これらメインECU71,機関ECU72及びモータ/ジェネレータECU73が本発明に係る車輌走行制御装置の機能を為す。これらメインECU71,機関ECU72及びモータ/ジェネレータECU73は、図示しないCPU(中央演算処理装置),所定の制御プログラム等を予め記憶しているROM(Read Only Memory),CPUの演算結果を一時記憶するRAM(Random Access Memory),予め用意されたマップデータ等の情報を記憶するバックアップRAM等で構成されている。
更に、このハイブリッド車輌には、内燃機関10のクランクシャフト11のクランク角を検出するクランク角センサ81,内燃機関10のスロットルバルブ(図示略)のスロットル開度を検出するスロットル開度センサ82,空燃比を検出するA/Fセンサ83及びアクセル開度を検出するアクセル開度センサ84等の種々のセンサが設けられている。
これら各センサ81~84等の出力信号はメインECU71に入力され、このメインECU71の駆動力制御手段は、その入力信号やバックアップRAMのマップデータ等に基づいて、駆動軸61に働かせる駆動力の要求値(以下、「要求駆動力」という。)を求める。そして、その駆動力制御手段は、その要求駆動力を駆動軸61で発生させる為の内燃機関10と第2モータ/ジェネレータ32の動力及びその配分を設定し、その設定条件を機関ECU72とモータ/ジェネレータECU73に送る。
内燃機関10の機関動力のみで駆動軸61に要求駆動力を発生させる場合、メインECU71の駆動力制御手段は、その機関動力の要求値(以下、「要求機関動力」という。)を求めて機関ECU72に対して送ると共に、第2モータ/ジェネレータ32を電動機として作動させないようモータ/ジェネレータECU73に対して指令を送る。その要求機関動力は、駆動軸61に要求駆動力を発生させる為に必要な内燃機関10の機関動力であり、動力分割機構20の動力配分比や動力伝達機構51の歯車比を考慮して求められる値である。
その指令を受け取った機関ECU72は、要求機関動力を出力させるように内燃機関10の点火時期等を制御する。従って、このときのハイブリッド車輌においては、内燃機関10から出力された要求機関動力が動力分割機構20で分割され、その内の一方の分割動力が動力伝達機構51を介して駆動軸61に伝えられる。このときには、第2モータ/ジェネレータ32が電動機として作動しないので、内燃機関10の機関動力のみによって駆動軸61が要求駆動力で駆動させられるようになる。その際、他方の分割動力は、第1モータ/ジェネレータ31に伝達され、この第1モータ/ジェネレータ31を発電機として作動させる。そして、蓄電量が少なくてバッテリ(蓄電池)41が目標充電量に達していなければ、モータ/ジェネレータECU73は、インバータ42を介して発電電力をバッテリ41に充電させる。ここで、その目標充電量は、バッテリ41の蓄電量や内燃機関10の機関動力等に応じてメインECU71の目標充電量設定手段に設定させる。
また、電動機として作動させた第2モータ/ジェネレータ32の駆動力(以下、「電動機動力」という。)のみで駆動軸61に要求駆動力を発生させる場合、メインECU71の駆動力制御手段は、内燃機関10のフューエルカット又は停止の制御条件値を機関ECU72に対して送ると共に、第2モータ/ジェネレータ32に出力させる電動機動力の要求値(以下、「要求電動機動力」という。)を求めてモータ/ジェネレータECU73に対して送る。その要求電動機動力は、駆動軸61に要求駆動力を発生させる為に必要な第2モータ/ジェネレータ32の電動機動力であり、動力伝達機構51の歯車比を考慮して求められる値である。
その指令を受け取ったモータ/ジェネレータECU73は、要求電動機動力を実現させる第2モータ/ジェネレータ32への供給電力を求め、この供給電力を第2モータ/ジェネレータ32にバッテリ41からインバータ42を介して供給させる。従って、このときのハイブリッド車輌においては、出力された要求電動機動力が動力伝達機構51を介して駆動軸61に伝えられる。そして、このときには、内燃機関10が機関動力を出力しないので、第2モータ/ジェネレータ32の電動機動力のみによって駆動軸61が要求駆動力で駆動させられるようになる。ここで、この場合には、第2モータ/ジェネレータ32がバッテリ41の電力によって作動するので、そのバッテリ41の蓄電力が減っていく。例えば、電動機動力のみで運転を行う場合とは、発進時や低速走行時が該当する。
また、内燃機関10の機関動力と第2モータ/ジェネレータ32の電動機動力で駆動軸61に要求駆動力を発生させる場合、メインECU71の駆動力制御手段は、その要求駆動力と動力分割機構20の動力配分比や動力伝達機構51の歯車比に基づいて要求機関動力と要求電動機動力を求め、その夫々を機関ECU72とモータ/ジェネレータECU73に対して送る。
その指令を受け取った際、機関ECU72は要求機関動力に応じて内燃機関10の機関動力を制御し、モータ/ジェネレータECU73は要求電動機動力に応じてインバータ42を制御する。従って、このときのハイブリッド車輌においては、要求機関動力の一方の分割動力と要求電動機動力とが動力伝達機構51を介して駆動軸61に伝えられて要求駆動力を発生させる。この際、要求機関動力の他方の分割動力は、第1モータ/ジェネレータ31に伝達され、この第1モータ/ジェネレータ31を発電機として作動させる。そして、ここでは、その第1モータ/ジェネレータ31で発電された電力を第2モータ/ジェネレータ32にインバータ42を介して供給させ、その電力で第2モータ/ジェネレータ32が電動機として駆動されるようにする。つまり、この場合のハイブリッド車輌においては、要求機関動力の分割動力で駆動軸61を直接駆動し、更に他方の分割動力による発電電力を用いて電動機として駆動させた第2モータ/ジェネレータ32で駆動軸61の駆動力を補助している。例えば、機関動力と電動機動力で運転を行う場合とは、全開加速等の高負荷運転時が該当する。尚、その第1モータ/ジェネレータ31の発電電力は、第2モータ/ジェネレータ32の動力として利用するもの以外がバッテリ41に蓄電される。
更に、このハイブリッド車輌においては、制動操作時に内燃機関10を停止させ且つ第2モータ/ジェネレータ32の電動機としての作動を停止させる場合もある。尚、このときには、第2モータ/ジェネレータ32が発電機として作動して、その発電電力がバッテリ41に蓄電される。
ここで、その制動操作時の内燃機関10と第2モータ/ジェネレータ32の動作は、制動操作されていない(つまり、図示しないブレーキペダルが踏み込まれていない)走行中においても実現可能である。そして、このハイブリッド車輌は、走行中に内燃機関10を停止させると共に第2モータ/ジェネレータ32の電動機としての作動を停止させることによって、その停止時の車速から減速しながら惰性で走行していく。また、このハイブリッド車輌は、その惰性走行の状態から内燃機関10を再起動させて又は第2モータ/ジェネレータ32を電動機として作動させて加速走行へと移ることができる。従って、このハイブリッド車輌は、上述した加減速走行パターンの実現が可能である。
次に、本実施例の車輌走行制御装置による加減速走行パターンでの走行の具体例について説明する。本実施例の車輌走行制御装置は、アクセルオフ時における現在の車輌の実際の走行状況(車速や走行中の路面の路面勾配等)に基づいて、燃費を良好にする加減速走行パターン(以下、「実加減速走行パターン」という。)を生成する。そして、この車輌走行制御装置は、その実加減速走行パターンで車輌を走行させる一方、その実加減速走行パターンのままでは車速や車輌の加減速の大きな変化に伴う違和感を運転者に与えてしまう虞があるならば、その違和感を解消すべく実加減速走行パターンに手を加えた加減速走行パターン(以下、「補正加減速走行パターン」という。)を生成し、この補正加減速走行パターンで車輌を走行させるものである。また、この車輌走行制御装置は、運転者の違和感の解消との観点で良好な定速での走行パターン(以下、「定常車速走行パターン」という。)の方が加減速走行パターンよりも燃費に優れるならば、その定常車速走行パターンで車輌を走行させるものである。
この車輌走行制御装置は、運転者が図示しないアクセルペダルから足を離したこと(つまり、運転者の要求たるアクセルペダル操作に伴うアクセルオフ要求)を契機にして加減速走行パターン又は定常車速走行パターンでの走行へと移るものとする。例えば、メインECU71は、図2に示す如く、アクセル開度センサ84から検出されているアクセル開度が「0」になった時点で加減速走行パターンでの走行を開始させる。
[実加減速走行パターン]
加減速走行パターンは、上述したように、目標上限車速Vmaxと目標下限車速Vminの間で加速走行と惰性走行を交互に繰り返す走行パターンである。これが為、加減速走行パターンでの走行(以下、「加減速走行」という。)を行う際には、その目標上限車速Vmaxと目標下限車速Vminの設定をメインECU71に実行させる。本実施例のメインECU71は、その目標上限車速Vmaxと目標下限車速Vminをアクセルオフ時における現在の車輌の実際の走行状況に基づいて設定する。換言するならば、その目標上限車速Vmaxと目標下限車速Vminとは、実加減速走行パターンにおける上限側と下限側の目標車速のことである。従って、本実施例においては、その目標上限車速Vmaxと目標下限車速VminをメインECU71の実加減速走行パターン生成手段に設定させるものとする。
加減速走行パターンは、上述したように、目標上限車速Vmaxと目標下限車速Vminの間で加速走行と惰性走行を交互に繰り返す走行パターンである。これが為、加減速走行パターンでの走行(以下、「加減速走行」という。)を行う際には、その目標上限車速Vmaxと目標下限車速Vminの設定をメインECU71に実行させる。本実施例のメインECU71は、その目標上限車速Vmaxと目標下限車速Vminをアクセルオフ時における現在の車輌の実際の走行状況に基づいて設定する。換言するならば、その目標上限車速Vmaxと目標下限車速Vminとは、実加減速走行パターンにおける上限側と下限側の目標車速のことである。従って、本実施例においては、その目標上限車速Vmaxと目標下限車速VminをメインECU71の実加減速走行パターン生成手段に設定させるものとする。
先ず、目標上限車速Vmaxについては、アクセルオフが検知された際の車速をそのまま設定する。これは、運転者がアクセルペダルから足を離したにも拘わらず車速が増えていくと、運転者に違和感を与えてしまうからである。その車速の情報については、図1に示す車速センサ85から検出させるものとする。
また、目標下限車速Vminについては、目標上限車速Vmaxと目標下限車速Vminとの間の差(以下、「車速差」という。)に基づいて設定する。その車速差とは、運転者に上記の如き違和感を与えないようアクセルオフ時における現在の車輌の実際の走行状況に基づいて設定した値である。これが為、目標下限車速Vminは、その車速差を目標上限車速Vmaxから減算した値になる。従って、本実施例のメインECU71の実加減速走行パターン生成手段には、目標下限車速Vminを設定する際に、先ず車速差を求めさせる。
ここで、加減速走行パターンは加速走行と減速を伴う惰性走行とを或る周期(以下、「加減速周期」という。)で繰り返すものであることから、その加減速周期が短すぎた場合には、加速走行と惰性走行の切り替わりが頻繁に(換言すれば車輌の加減速の変化が速く)なって運転者に不快な違和感を与えてしまう。例えば、車速差を小さくしたときには、惰性走行の走行時間が短くなって加減速周期も短くなる。しかしながら、その車速差を必要以上に大きくしてしまうと、惰性走行の走行時間の延長によって加減速周期を長くすることはできるが、運転者は、車速の大きな変化によって不快な違和感を覚えてしまう。つまり、車速差とは、加減速周期を決める1つの要素になっている。
そこで、本実施例においては、これらの違和感を運転者に覚えさせないような車速差について実験やシミュレーションを行って予め設定しておく。ここでは、例えば、その実験等で求めた図3に示すマップデータを用意しておく。
例えば、惰性走行中の車輌の減速度は、下り勾配の路面よりも平坦路、平坦路よりも上り勾配の路面の方が大きくなる。これが為、上り勾配の路面においては、惰性走行から加速走行へと切り替わったときの減速度と加速度の違いが大きくなるので、車速差を小さくして加減速の変化による違和感を運転者に感じ取らせないことが望ましい。従って、本実施例の車速差は、図3に示す如く、下り勾配の路面(例えば路面勾配-2%)よりも平坦路(路面勾配0%)、平坦路よりも上り勾配の路面(例えば路面勾配2%)の方が小さくなるようにする。また、本実施例においては、図3に示す如く、上り勾配の路面ならば惰性走行の初速たる目標上限車速Vmaxが高いほど車速差を小さくし、下り勾配の路面ならば目標上限車速Vmaxが高いほど車速差を大きくする。
尚、路面勾配については、この技術分野における周知の方法によって求めればよく、例えば車輌前後方向加速度センサ86で検出された車輌前後方向加速度の変化から導き出すことができる。従って、本実施例のメインECU71は、走行中の車輌前後方向加速度の変化を常に観ながら路面勾配を求めるものとする。その路面勾配の情報については、新たな値が算出される度にその値へと置き換えてメインECU71のRAM等に記憶される。
本実施例においては、このように目標上限車速Vmaxと目標下限車速Vminが設定されることによって、実加減速走行パターンにおける惰性走行の走行時間を導き出すことができる。つまり、その惰性走行の走行時間は、変数たる目標上限車速Vmaxと目標下限車速Vminと路面勾配とで決まるので、これら3者を明らかにすることによって求めることができる。本実施例においては、これら3者と惰性走行の走行時間の対応関係を予め実験やシミュレーションで求めたマップデータ(図示略)を用意しておき、これを用いてメインECU71の実加減速走行パターン生成手段に実加減速走行パターンにおける惰性走行の走行時間を演算させる。
一方、実加減速走行パターンにおける加速走行の走行時間については、目標上限車速Vmaxと目標下限車速Vminと路面勾配に加えて、その際の車輌の加速度の大きさによって決まる。つまり、加速走行の走行時間は、これら4者がどのような値になっているのかによって変化する。本実施例においては、その加速走行時の車輌の加速度(厳密には下記の最良加速度Gbest)をメインECU71の実加減速走行パターン生成手段に求めさせ、その加速度と目標上限車速Vmaxと目標下限車速Vminと路面勾配の4者と加速走行の走行時間の対応関係を予め実験やシミュレーションで求めたマップデータ(図示略)を用意しておき、これを用いて実加減速走行パターン生成手段に加速走行の走行時間を演算させる。
ここで、加速走行時の車輌の加速度が大きすぎると、目標下限車速Vminから目標上限車速Vmaxへと素早く加速されるので、運転者は、その激しい車速の変化に違和感を覚える。一方、その加速度が小さすぎると、目標上限車速Vmaxへと到達するまでに長い時間を要するので、このときには、その間燃料が噴射され続けて燃費が悪化する。これが為、本実施例においては、運転者の違和感と燃費の悪化をバランス良く抑えることのできる加速走行時の車輌の加速度(以下、「最良加速度」という。)Gbestを設定する。本実施例においては、最良加速度Gbestと車速と路面勾配との対応関係を予め実験やシミュレーションで求めた図4に示すマップデータを用意しておき、これを用いてメインECU71の実加減速走行パターン生成手段に内燃機関10の熱効率に優れる最良加速度Gbestを演算させる。例えば、上り勾配の路面のときには、最良加速度Gbestを大きくすると、惰性走行の減速度との差が大きくなって運転者に違和感を与えやすくなる。一方、下り勾配の路面のときには、最良加速度Gbestを大きくしなければ、目標上限車速Vmaxへと到達するまでに時間がかかって燃費が悪化する。これが為、本実施例の最良加速度Gbestは、図4に示す如く、下り勾配の路面(例えば路面勾配-2%)よりも平坦路(路面勾配0%)、平坦路よりも上り勾配の路面(例えば路面勾配2%)の方が小さくなるようにする。
本実施例においては、その惰性走行の走行時間と加速走行の走行時間とを合わせたものが実加減速走行パターンにおける加減速周期(以下、「実加減速周期」という。)T1となる。このことから、実加減速走行パターンとは、その実加減速周期T1で惰性走行及び加速走行に伴う車輌の減速及び加速が行われるものであると言える。その実加減速周期T1については、メインECU71の実加減速走行パターン生成手段に演算させる。
また、本実施例においては、目標上限車速Vmaxと目標下限車速Vminと惰性走行及び加速走行の走行時間とを明らかにしてから実加減速走行パターンの具体的な生成を行う。ここでは、惰性走行と加速走行の切り替え時に急激な加速度や減速度の変化が起こらないように、図3に示す如く、惰性走行から加速走行へと移る前の減速度を徐々に小さくしていき、且つ、加速走行へと移った後の加速度を徐々に大きくしていく。更に、加速走行から惰性走行への切り替え時も同様に、加速走行から惰性走行へと移る前の加速度を徐々に小さくしていき、惰性走行へと移った後の減速度を徐々に大きくしていく。
その生成された実加減速走行パターンからは、内燃機関10の再起動時期(加速走行開始時又はこれよりも僅かに早め)が明らかになり、且つ、再停止時期(惰性走行開始時又はこれよりも僅かに早め)も明らかになる。更に、この実加減速走行パターンからは、内燃機関10が再起動してから再停止するまでに消費される1周期当たりの燃料量を車速の変化から導き出すことができるので、実加減速走行パターンにおける燃費(以下、「実加減速走行パターン燃費」という。)Mtrealを求めることができる。
また、加速走行中には、内燃機関10の機関動力の一部(分割動力)によって第1モータ/ジェネレータ31が発電機として作動する。これが為、このときにバッテリ41が目標充電量に達していなければ、モータ/ジェネレータECU73は、その発電電力を目標充電量に達するまでバッテリ41に充電させる。
ところで、この実加減速走行パターンにおける実加減速周期T1は、必ずしも車速の変化に伴う運転者の違和感を解消させるのに最適な周期であるとは限らない。つまり、加速と減速の繰り返しが短い周期で頻繁に行われた場合、運転者は、その加減速の変化で違和感を覚える。これが為、実加減速走行パターンでの走行は、その実加減速周期T1が或る値(以下、「基準加減速周期」という。)T0以上にならなければ実行させないようにする。従って、実加減速周期T1が基準加減速周期T0よりも短いときには、加減速周期を実加減速周期T1よりも基準加減速周期T0に近づけた補正加減速走行パターンの生成を行わせる。つまり、その補正加減速走行パターンとは、実加減速走行パターンの実加減速周期T1を長くしたものであり、メインECU71の補正加減速走行パターン生成手段に生成させる。
また、その基準加減速周期T0は、燃費の向上及び車速や車輌の加減速の変化に伴う運転者の違和感の解消の両立を図れる加減速周期であり、例えば路面勾配毎の値を予め実験やシミュレーションで求めてマップデータとして用意しておく。更に、この基準加減速周期T0については、燃費の向上を目的として予め実験等を行って設定したものであってもよく、そのような運転者の違和感の解消を目的にして予め実験等で設定したものであってもよい。この場合においても、基準加減速周期T0は、マップデータとして用意しておけばよい。また更に、この基準加減速周期T0については、運転者が車室内のスイッチ等(図示略)で好みに応じて変更できる値にしてもよい。この場合には、燃費と運転者の違和感の解消の両立が可能な加減速周期を何種類かの中から運転者に選択させるようにしてもよく、これと共に又はこれに替えて燃費の向上が可能な加減速周期や運転者の違和感の解消が可能な加減速周期を選択させるようにしてもよい。そして、この場合には、予め行った実験等に基づいてその選択パターン毎の基準加減速周期T0を設定すればよい。また、走行環境の変化や運転者の嗜好(例えば、加減速重視や燃費重視等の運転者の好み走行パターン)の変化に対応させるべく、実際の走行中の燃費を学習し、その学習値に基づいて上記のマップデータや選択パターンを新たなものへと更新させてもよい。
[補正加減速走行パターン]
以下に、本実施例の補正加減速走行パターンについて説明する。本実施例の補正加減速走行パターンとしては、実加減速走行パターンに対して加速走行時の車輌の加速度を小さく補正することで加減速周期を基準加減速周期T0に近づける補正加減速走行パターン(以下、「第1補正加減速走行パターン」という。)と、実加減速走行パターンに対して惰性走行時の減速度を小さく補正することで加減速周期を基準加減速周期T0に近づける補正加減速走行パターン(以下、「第2補正加減速走行パターン」という。)と、実加減速走行パターンに対して実加減速周期中に定常車速走行を付け加えることで加減速周期を基準加減速周期T0に近づける補正加減速走行パターン(以下、「第3補正加減速走行パターン」という。)と、を例示する。
以下に、本実施例の補正加減速走行パターンについて説明する。本実施例の補正加減速走行パターンとしては、実加減速走行パターンに対して加速走行時の車輌の加速度を小さく補正することで加減速周期を基準加減速周期T0に近づける補正加減速走行パターン(以下、「第1補正加減速走行パターン」という。)と、実加減速走行パターンに対して惰性走行時の減速度を小さく補正することで加減速周期を基準加減速周期T0に近づける補正加減速走行パターン(以下、「第2補正加減速走行パターン」という。)と、実加減速走行パターンに対して実加減速周期中に定常車速走行を付け加えることで加減速周期を基準加減速周期T0に近づける補正加減速走行パターン(以下、「第3補正加減速走行パターン」という。)と、を例示する。
[第1補正加減速走行パターン]
先ず、第1補正加減速走行パターンについての説明を図5に基づき行う。
先ず、第1補正加減速走行パターンについての説明を図5に基づき行う。
図5に示す第1補正加減速走行パターンは、実加減速周期T1と基準加減速周期T0の差の時間分だけ加速走行の走行時間を延長したものであり、その延長後の走行時間に見合う大きさにまで車輌の加速度を最良加速度Gbestよりも小さくしたものである。つまり、この第1補正加減速走行パターンは、実加減速走行パターンのときよりも緩やかに加速させることによって加減速周期を基準加減速周期T0にまで延長させ、これにより加減速の変化(加速走行と惰性走行の頻繁な切り替わり)に伴う運転者の違和感の解消を図るものである。
ここで、この第1補正加減速走行パターンは、加速走行の走行時間を延ばしているので、実加減速走行パターンよりも燃料消費量が多くなって燃費を悪化させる可能性がある。しかしながら、ここでは、多少燃費が悪くなっても運転者に不快な違和感を与えないようにする為、実加減速走行パターンでの走行で運転者が違和感を覚える可能性があるならば、実加減速走行パターンよりも第1補正加減速走行パターンが選択されるようにする。
一方、運転者に違和感を与えなくする為に大幅な燃費の悪化を許容することは好ましくない。これが為、加減速走行パターンで許容し得る最悪の燃費を定めておき、第1補正加減速走行パターンの燃費(以下、「第1補正加減速走行パターン燃費」という。)Mt1がその最悪の燃費よりも悪くならないようにする。本実施例においては、その最悪の燃費となる手前の最小限の車輌の加速度(以下、「下限加速度」という。)Gminを導き出し、これを補正後の加速走行時における車輌の加速度の下限側のガード値とする。そして、その補正後の加速度が下限加速度Gmin以下のときには、その下限加速度Gminを加速走行時の最終的な加速度として設定させるようにする。従って、このときには、第1補正加減速走行パターンの加減速周期が基準加減速周期T0よりも短くなるが、多少運転者が違和感を覚えたとしても燃費の大幅な悪化を回避させるようにする。ここでは、最良加速度Gbestのときと同様に、その下限加速度Gminと目標下限車速Vminと路面勾配との対応関係を予め実験やシミュレーションで求めた図6に示すマップデータを用意しておき、これを用いてメインECU71の補正加減速走行パターン生成手段に下限加速度Gminを演算させる。
また、加速走行時の最終的な加速度については、上記の補正後の加速度が下限加速度Gminよりも大きければ更に小さくしてもよい。つまり、第1補正加減速走行パターンの加減速周期については、加速走行時の加速度を上記の補正後の加速度よりも小さくし、加速走行の走行時間を図5に示す状態から更に延長することによって、基準加減速周期T0より長くしてもよい。これにより、このときの第1補正加減速走行パターンは、燃費の大幅な悪化を回避しつつも車輌の加減速の大きな変化に伴う違和感の更なる解消を図ることができる。
この第1補正加減速走行パターンを生成する際には、実加減速走行パターンのときと同様に、惰性走行と加速走行の切り替え時に急激な加速度や減速度の変化が起こらないよう調整する。そして、第1補正加減速走行パターン燃費Mt1については、実加減速走行パターンのときと同様に、その生成された第1補正加減速走行パターンの車速変化に基づいた1周期当たりの内燃機関10の起動期間中における燃料消費量を導き出して求める。
この第1補正加減速走行パターンにおいても、加速走行中にバッテリ41が目標充電量に達していなければ、モータ/ジェネレータECU73は、第1モータ/ジェネレータ31での発電電力を目標充電量に達するまでバッテリ41に充電させる。その際、第1補正加減速走行パターンにおいては、実加減速走行パターンのときよりも加速走行時の加速度が小さく補正されているので、内燃機関10の起動時間の延長に伴って第1モータ/ジェネレータ31での発電電力量が実加減速走行パターンのときに比べて増加する。これが為、本実施例においては、その補正後の加速度に対応させた大きな値へと目標充電量設定手段に目標充電量を再設定させる。これにより、第1補正加減速走行パターンが選択されたときには、実加減速走行パターンのときよりも多くの電力をバッテリ41に充電することができるようになる。
[第2補正加減速走行パターン]
次に、第2補正加減速走行パターンについての説明を図7に基づき行う。
次に、第2補正加減速走行パターンについての説明を図7に基づき行う。
図7に示す第2補正加減速走行パターンは、実加減速周期T1と基準加減速周期T0の差の時間分だけ惰性走行の走行時間を延長したものであり、その延長後の走行時間に見合う大きさにまで車輌の減速度を小さくしたものである。本実施例においては、その為に、惰性走行中に第2モータ/ジェネレータ32を電動機として作動させて電動機動力を加える。この第2補正加減速走行パターンは、実加減速走行パターンのときよりも緩やかに減速させることによって加減速周期を基準加減速周期T0にまで延長させ、これにより加減速の変化(加速走行と惰性走行の頻繁な切り替わり)に伴う運転者の違和感の解消を図るものである。ここで、メインECU71の補正加減速走行パターン生成手段は、その延長後の惰性走行の走行時間を実現可能な電動機動力を発生させる第2モータ/ジェネレータ32への供給電力を演算する。その供給電力は、下り勾配よりも上り勾配のときに大きくする。
この第2補正加減速走行パターンは、実加減速走行パターンに対して加速走行の走行時間を変えていないので(換言するならば、最良加速度Gbestのままなので)、加減速走行しているときのみを観れば、燃費が実加減速走行パターンのときと殆ど変わらない。しかしながら、この第2補正加減速走行パターンにおいては、惰性走行中にバッテリ41の電力を利用して第2モータ/ジェネレータ32を電動機として作動させるので、バッテリ41の蓄電量の低下を防ぐべく、少なくとも惰性走行時の第2モータ/ジェネレータ32の作動に伴うバッテリ41の消費電力を加減速走行後に回収しておく必要がある。そして、その消費電力の回収には内燃機関10の機関動力の一部(分割動力)が利用されるので、この回収時も含めた全体の走行状態を観察した場合には、燃費が悪化してしまう。つまり、この内燃機関10による発電電力(換言すれば、惰性走行時の第2モータ/ジェネレータ32への供給電力)も考慮に入れた第2補正加減速走行パターンの燃費(以下、「第2補正加減速走行パターン燃費」という。)Mt2は、実加減速走行パターン燃費Mtrealよりも悪化することになる。その第2補正加減速走行パターン燃費Mt2については、第2補正加減速走行パターンの車速変化に基づいた1周期当たりの内燃機関10の起動期間中における燃料消費量と、その1周期当たりの第2モータ/ジェネレータ32への供給電力を回収させる為に必要な内燃機関10の燃料量と、を導き出し、これらに基づいて求める。尚、実際にはその消費電力の一部が加速走行中の第1モータ/ジェネレータ31の発電電力によって回収されているが、その発電電力は、実加減速走行パターンにおいても加速走行中に作られているので、燃費の悪化という点では変わりない。
ここで、その第2補正加減速走行パターン燃費Mt2の悪化が許容できる範囲(上述した加減速走行パターンで許容し得る最悪の燃費を悪化の限界とする)の場合には、第2モータ/ジェネレータ32への供給電力及び電力供給時間を増やして、惰性走行の走行時間を更に延長してもよい。つまり、この第2補正加減速走行パターンの加減速周期については、惰性走行の走行時間を図7に示す状態から更に延長することによって、基準加減速周期T0より長くしてもよい。これにより、このときの第2補正加減速走行パターンは、燃費の大幅な悪化を回避しつつも車輌の加減速の大きな変化に伴う違和感の更なる解消を図ることができる。
この第2補正加減速走行パターンを生成する際には、実加減速走行パターンのときと同様に、惰性走行と加速走行の切り替え時に急激な車輌前後方向加速度の変化が起こらないよう調整する。
[第3補正加減速走行パターン]
次に、第3補正加減速走行パターンについて説明を図8に基づき行う。
次に、第3補正加減速走行パターンについて説明を図8に基づき行う。
図8に示す第3補正加減速走行パターンは、実加減速周期T1と基準加減速周期T0の差の時間分だけ実加減速走行パターンの実加減速周期中に定常車速走行を付加したものである。つまり、この第3補正加減速走行パターンは、定常車速走行の付加によって加減速周期を基準加減速周期T0にまで延長させ、これにより加減速の変化(加速走行と惰性走行の頻繁な切り替わり)に伴う運転者の違和感の解消を図るものである。
具体的に、この第3補正加減速走行パターンにおいては、目標下限車速Vminでの定常車速走行(以下、「低速側定常車速走行」という。)と目標上限車速Vmaxでの定常車速走行(以下、「高速側定常車速走行」という。)の内の少なくとも何れか一方を付け加える。その低速側定常車速走行については、惰性走行から加速走行へと移る際に、目標下限車速Vminに到達した時点で第2モータ/ジェネレータ32の電動機動力を利用して実現させる。他方、高速側定常車速走行については、加速走行から惰性走行へと移る際に、目標上限車速Vmaxに到達した時点で内燃機関10の機関動力を利用して実現させる。
この第3補正加減速走行パターンを生成する際には、惰性走行から低速側定常車速走行へと移る前の車輌前後方向加速度(減速度)が徐々に小さくなり、且つ、その低速側定常車速走行から加速走行へと移った後の車輌前後方向加速度(加速度)が徐々に大きくなるようにする。また、加速走行から高速側定常車速走行へと移る前の車輌前後方向加速度(加速度)については徐々に小さくしていき、その高速側定常車速走行から惰性走行へと移った後の車輌前後方向加速度(減速度)については徐々に大きくしていく。
本実施例においては、低速側定常車速走行と高速側定常車速走行の双方を付加して実加減速周期T1と基準加減速周期T0の差の時間分を埋めさせる。例えば、その低速側定常車速走行と高速側定常車速走行の夫々の走行時間の配分については、低速側定常車速走行によって消費されるバッテリ41の電力と高速側定常車速走行によって内燃機関10の機関動力で発電される電力とが均等になるように設定すればよい。これにより、この場合には、バッテリ41の蓄電量の低下を抑えることができるので、バッテリ41の蓄電量を元に戻す為の内燃機関10の運転を第3補正加減速走行パターンでの走行後に行わずとも済み、その内燃機関10の運転に伴う燃費の悪化を防ぐことができる。
また、そのときの第3補正加減速走行パターンの燃費(以下、「第3補正加減速走行パターン燃費」という。)Mt3については、第3補正加減速走行パターンの車速変化に基づいた1周期当たりの内燃機関10の加速走行中における燃料消費量と、1周期当たりの低速側定常車速走行における第2モータ/ジェネレータ32への供給電力を回収する為に必要な内燃機関10の燃料量又は1周期当たりの高速側定常車速走行における内燃機関10の燃料消費量と、を導き出し、これらに基づいて求めればよい。
更に、その第3補正加減速走行パターン燃費Mt3の悪化が許容できる範囲(上述した加減速走行パターンで許容し得る最悪の燃費を悪化の限界とする)の場合には、低速側定常車速走行と高速側定常車速走行の夫々の走行時間を更に延長してもよい。つまり、この第3補正加減速走行パターンの加減速周期については、その夫々の走行時間を図8に示す状態から更に延長することによって、基準加減速周期T0より長くしてもよい。これにより、このときの第3補正加減速走行パターンは、燃費の大幅な悪化を回避しつつ車輌の加減速の大きな変化に伴う違和感の更なる解消を図ることができる。
本実施例においては、上述したこれらの補正加減速走行パターン(第1補正加減速走行パターン,第2補正加減速走行パターン及び第3補正加減速走行パターン)の中から最も燃費の良好なものを最良加減速走行パターンとして設定する。その最良加減速走行パターンとは、燃費の向上と車速や車輌の加減速に伴う運転者への不快な違和感の抑制を両立させた加減速走行パターンのことである。
ここではその最良加減速走行パターンで車輌を走行させてもよいのだが、運転者の違和感の解消という観点からすれば、これを最も解消できるのは一定車速を維持する定常車速走行パターンであり、この定常車速走行パターンについても走行パターンの候補に挙げる方が好ましい。しかしながら、その定常車速走行パターンでの走行は、アクセルオフ後においても車速を一定に保つ為に、内燃機関10や電動機として作動させた第2モータ/ジェネレータ32の動力を駆動輪W,Wに伝える必要がある。そして、その走行中には内燃機関10の機関動力の為に燃料が消費され、また、その走行中の第2モータ/ジェネレータ32の電動機動力の為に消費されたバッテリ41の電力を回収すべく後ほど内燃機関10で燃料が消費されるので、この定常車速走行パターンについても燃費(以下、「定常車速走行パターン燃費」という。)Mconstを考慮に入れなければならない。そこで、本実施例のメインECU71の走行パターン設定手段には、その定常車速走行パターン燃費Mconstと最良加減速走行パターンの燃費(以下、「最良加減速走行パターン燃費」という。)Mtbestを比較して、燃費に優れる方の走行パターンを採用させるようにする。尚、一定車速を維持する為の動力については、下り勾配よりも平坦路、平坦路よりも上り勾配のときに大きくしなければならない。
ここで、本実施例の定常車速走行パターンにおける定常車速Vconstとしては、上述した目標上限車速Vmaxと目標下限車速Vminの中間の車速を設定する。また、定常車速走行パターン燃費Mconstについては、所定時間(ここでは、便宜上、上述した基準加減速周期T0に合わせる。)当たりの内燃機関10の燃料消費量や、その所定時間当たりの第2モータ/ジェネレータ32への供給電力を回収する為に必要な内燃機関10の燃料量を導き出して求める。この定常車速走行パターンの生成や定常車速走行パターン燃費Mconstの演算は、メインECU71の定常車速走行パターン生成手段に実行させる。
以下に、本実施例の車輌走行制御装置の走行パターン設定動作について図9及び図10のフローチャートを用いて説明する。
先ず、メインECU71は、図9のフローチャートに示すように、アクセル開度センサ84から検出されたアクセル開度を観てアクセルオフか否かを判断する(ステップST1)。かかる判断については、常に行わせるものとする。
このメインECU71は、アクセルオフになっていなければ、本動作を一旦終える。一方、アクセルオフとの判断が為された場合、メインECU71の実加減速走行パターン生成手段は、RAM等に記憶された路面勾配の情報を読み込む(ステップST2)。
また、この実加減速走行パターン生成手段は、目標上限車速Vmaxと目標下限車速Vminの設定を行う(ステップST3)。その際、メインECU71は、アクセルオフが検知された際の車速を目標上限車速Vmaxとする。また、このメインECU71は、その目標上限車速Vmaxと上記ステップST2の路面勾配の情報を図3のマップデータに照らし合わせて車速差を読み込む。そして、メインECU71は、その車速差を目標上限車速Vmaxから引いて求めた車速を目標下限車速Vminとする。
また、実加減速走行パターン生成手段は、上記ステップST2の路面勾配の情報と上記ステップST3の目標上限車速Vmax及び目標下限車速Vminに基づいて、実加減速走行パターンにおける加速走行時の最良加速度Gbestを求める(ステップST4)。
また、実加減速走行パターン生成手段は、実加減速走行パターンにおける実加減速周期T1の演算を行う(ステップST5)。その際、実加減速走行パターン生成手段は、上記ステップST2の路面勾配の情報と上記ステップST3の目標上限車速Vmax及び目標下限車速Vminに基づいて、惰性走行の走行時間を求める。更に、この実加減速走行パターン生成手段は、上記ステップST2の路面勾配の情報,上記ステップST3の目標上限車速Vmax及び目標下限車速Vmin並びに上記ステップST4の最良加速度Gbestに基づいて、加速走行の走行時間を求める。そして、メインECU71は、その惰性走行と加速走行の夫々の走行時間を加算して実加減速周期T1を導き出す。
このようにして目標上限車速Vmax,目標下限車速Vmin及び実加減速周期T1(惰性走行の走行時間と加速走行の走行時間)を明らかにした後、メインECU71は、これらを用いて例えば図2に示す実加減速走行パターンの生成を行う(ステップST6)。その際、この実加減速走行パターン生成手段は、惰性走行から加速走行へと移る前の車輌の減速度を徐々に小さくし、加速走行へと移った後の車輌の加速度を最良加速度Gbestへと滑らかに繋がるよう徐々に大きくする。また、この実加減速走行パターン生成手段は、加速走行から惰性走行へと移る前の車輌の加速度を最良加速度Gbestから徐々に小さくし、惰性走行へと移った後の車輌の減速度を徐々に大きくする。これにより、惰性走行と加速走行の切り替えのときの急激な加速度や減速度の変化を抑えることができ、急激な車輌の加減速の変化による運転者に対しての不快な違和感を回避できる。
実加減速走行パターン生成手段は、実加減速走行パターンの生成を行った後、実加減速走行パターン燃費Mtrealの演算を行う(ステップST7)。その際、この実加減速走行パターン生成手段は、その生成された実加減速走行パターンに基づいて、惰性走行と加速走行からなる1周期当たりの内燃機関10の燃料消費量を求めると共に、その1周期の間の車輌の走行距離を求める。そして、この実加減速走行パターン生成手段は、その燃料消費量と走行距離に基づいて実加減速走行パターン燃費Mtrealを求める。
しかる後、メインECU71の加減速周期比較手段は、その実加減速走行パターンの実加減速周期T1と上述した基準加減速周期T0の比較を行う(ステップST8)。
このステップST8において実加減速周期T1が基準加減速周期T0以上と判定された場合(つまり、運転者に違和感を与えるほど車輌の加減速を大きく変化させることのない適切な加減速周期であると判断された場合)、メインECU71の最良加減速走行パターン設定手段は、後述するステップST10に進んで実加減速走行パターン燃費Mtrealを最良加減速走行パターン燃費Mtbestに設定する。この場合、最良加減速走行パターン設定手段は、後述するステップST11において、実加減速走行パターンを最良加減速走行パターンとして設定する。
一方、上記ステップST8において実加減速周期T1が基準加減速周期T0よりも短いと判定された場合(つまり、車輌の加減速の変化が大きくて、運転者に違和感を与える虞のある加減速周期であると判断された場合)、メインECU71の補正加減速走行パターン生成手段は、その違和感を抑えることが可能な補正加減速走行パターンの生成及び燃費の演算を行う(ステップST9)。このステップST9については、図10のフローチャートを用いて詳述する。
この補正加減速走行パターン生成手段は、第1補正加減速走行パターンの生成を行う(ステップST9A)。
その際、補正加減速走行パターン生成手段は、実加減速周期T1と基準加減速周期T0の差を求め、その差の時間分だけ実加減速走行パターンに対して加速走行の走行時間を延長させることのできる加速走行時の車輌の加速度を求める。この演算時には、加速走行時の車輌の加速度が上述したように最良加速度Gbestよりも小さな値として求められる。ここで、補正加減速走行パターン生成手段は、その加速走行時の車輌の加速度と上述した下限加速度Gminとを比較し、その比較結果に基づいて加速走行時の最終的な車輌の加速度を決める。つまり、上述したように、算出された加速走行時の車輌の加速度が下限加速度Gminよりも大きいときには、その加速走行時の車輌の加速度又はこれよりも更に小さな加速度を加速走行時における最終的な車輌の加速度とする。一方、算出された加速走行時の車輌の加速度が下限加速度Gmin以下のときには、その下限加速度Gminを加速走行時の最終的な車輌の加速度とする。従って、加速走行の走行時間は、その加速走行時の最終的な車輌の加速度によって異なる長さになる。
この補正加減速走行パターン生成手段は、実加減速走行パターンのときと同じ目標上限車速Vmax,目標下限車速Vmin及び惰性走行の走行時間と今回延長した加速走行の走行時間とを用いて、例えば図5に示す第1補正加減速走行パターンを生成する。つまり、この第1補正加減速走行パターンは、加速走行の走行時間を延ばすことによって、実加減速走行パターンよりも加減速周期の延長を図っている。従って、この第1補正加減速走行パターンは、実加減速走行パターンが加減速周期の短さ故に違和感を運転者に与えてしまうものならば、その違和感の抑制を図ることができる。
ここで、その生成の際には、惰性走行から加速走行へと移る前の車輌の減速度を徐々に小さくし、加速走行へと移った後の車輌の加速度を加速走行時の最終的な車輌の加速度へと滑らかに繋がるよう徐々に大きくする。また、この際には、加速走行から惰性走行へと移る前の車輌の加速度を加速走行時における最終的な車輌の加速度から徐々に小さくし、惰性走行へと移った後の車輌の減速度を徐々に大きくする。これにより、惰性走行と加速走行の切り替えのときの急激な車輌の加速度や減速度の変化を抑えることができ、急激な車輌の加減速の変化による運転者に対しての不快な違和感を回避できる。
この補正加減速走行パターン生成手段は、この第1補正加減速走行パターンの生成を行った後、第1補正加減速走行パターン燃費Mt1の演算を行う(ステップST9B)。その際、この補正加減速走行パターン生成手段は、その生成された第1補正加減速走行パターンに基づいて、惰性走行と加速走行からなる1周期当たりの内燃機関10の燃料消費量を求めると共に、その1周期の間の車輌の走行距離を求める。そして、この補正加減速走行パターン生成手段は、その燃料消費量と走行距離に基づいて第1補正加減速走行パターン燃費Mt1を求める。
また、補正加減速走行パターン生成手段は、第2補正加減速走行パターンの生成を行う(ステップST9C)。
その際、補正加減速走行パターン生成手段は、実加減速周期T1と基準加減速周期T0の差を求め、その差の時間分だけ実加減速走行パターンに対して惰性走行の走行時間を延長させることのできる第2モータ/ジェネレータ32の電動機動力を求める。この場合には、その電動機動力を発生させるに十分なバッテリ41の供給電力についても演算する。そして、この補正加減速走行パターン生成手段は、実加減速走行パターンのときと同じ目標上限車速Vmax,目標下限車速Vmin及び加速走行の走行時間と今回延長した惰性走行の走行時間とを用いて、例えば図7に示す第2補正加減速走行パターンを生成する。つまり、この第2補正加減速走行パターンは、惰性走行の走行時間を延ばすことによって、実加減速走行パターンよりも加減速周期の延長を図っている。従って、この第2補正加減速走行パターンは、実加減速走行パターンが加減速周期の短さ故に違和感を運転者に与えてしまうものならば、その違和感の抑制を図ることができる。
ここで、その生成の際には、惰性走行から加速走行へと移る前の車輌の減速度を徐々に小さくし、加速走行へと移った後の車輌の加速度を最良加速度Gbestへと滑らかに繋がるよう徐々に大きくする。また、この際には、加速走行から惰性走行へと移る前の車輌の加速度を最良加速度Gbestから徐々に小さくし、惰性走行へと移った後の車輌の減速度を徐々に大きくする。これにより、惰性走行と加速走行の切り替えのときの急激な車輌の加速度や減速度の変化を抑えることができ、急激な車輌の加減速の変化による運転者に対しての不快な違和感を回避できる。
この補正加減速走行パターン生成手段は、この第2補正加減速走行パターンの生成を行った後、第2補正加減速走行パターン燃費Mt2の演算を行う(ステップST9D)。その際、この補正加減速走行パターン生成手段は、その生成された第2補正加減速走行パターンに基づいて、惰性走行と加速走行からなる1周期当たりの内燃機関10の燃料消費量を求めると共に、その1周期当たりの第2モータ/ジェネレータ32への供給電力の回収に必要な内燃機関10の燃料量を求め、更にその1周期の間の車輌の走行距離を求める。そして、このメインECU71は、その燃料消費量と燃料量と走行距離に基づいて第2補正加減速走行パターン燃費Mt2を求める。
ここで、その内燃機関10の燃料量については、次の様にして求める。先ず、補正加減速走行パターン生成手段は、その1周期当たりの第2モータ/ジェネレータ32への供給電力と同等の電力を第1モータ/ジェネレータ31で発電させることのできる分割動力を求め、その分割動力を第1モータ/ジェネレータ31に伝える為の内燃機関10の機関動力を求める。そして、この補正加減速走行パターン生成手段は、その機関動力を出力する為に必要な内燃機関10の燃料量を求める。この燃料量が1周期当たりの第2モータ/ジェネレータ32への供給電力の回収に必要な内燃機関10の燃料量となる。
また、補正加減速走行パターン生成手段は、第3補正加減速走行パターンの生成を行う(ステップST9E)。
その際、補正加減速走行パターン生成手段は、実加減速周期T1と基準加減速周期T0の差を求め、その差の時間分だけ実加減速走行パターンの実加減速周期中に高速側定常車速走行と低速側定常車速走行を付け加える。つまり、ここで生成される第3補正加減速走行パターンは、その時間分を高速側定常車速走行の走行時間と低速側定常車速走行の走行時間とで配分して埋めることによって、実加減速走行パターンよりも加減速周期の延長を図っている。従って、この第3補正加減速走行パターンは、実加減速走行パターンが加減速周期の短さ故に違和感を運転者に与えてしまうものならば、その違和感の抑制を図ることができる。
ここで、その配分については、上述したように、低速側定常車速走行によって消費されるバッテリ41の電力と高速側定常車速走行によって内燃機関10の機関動力で発電される電力とが均等になるよう設定する。そして、この第3補正加減速走行パターンの生成の際には、惰性走行から低速側定常車速走行へと移る前の車輌の減速度を徐々に小さくし、その低速側定常車速走行から加速走行へと移った後の車輌の加速度を最良加速度Gbestへと滑らかに繋がるよう徐々に大きくする。また、この際には、加速走行から高速側定常車速走行へと移る前の車輌の加速度を最良加速度Gbestから徐々に小さくし、その高速側定常車速走行から惰性走行へと移った後の車輌の減速度を徐々に大きくする。これにより、惰性走行と加速走行の切り替えのときの急激な車輌の加速度や減速度の変化を抑えることができ、急激な車輌の加減速の変化による運転者に対しての不快な違和感を回避できる。特に、この第3補正加減速走行パターンにおいては、その切り替えの前後に定常車速走行が介在しているので、その切り替え時の車輌の加減速や減速度の変化がより滑らかになり、上述した第1補正加減速走行パターンや第2補正加減速走行パターンに対して更なる違和感の解消が図られている。
この補正加減速走行パターン生成手段は、この第3補正加減速走行パターンの生成を行った後、第3補正加減速走行パターン燃費Mt3の演算を行う(ステップST9F)。その際、この補正加減速走行パターン生成手段は、その生成された第3補正加減速走行パターンに基づいて、惰性走行と加速走行からなる1周期当たりの内燃機関10の加速走行中の燃料消費量と、その1周期当たりの低速側定常車速走行における第2モータ/ジェネレータ32への供給電力を回収する為に必要な内燃機関10の燃料量又はその1周期当たりの高速側定常車速走行における内燃機関10の燃料消費量と、を求める。更に、この補正加減速走行パターン生成手段は、その1周期の間の車輌の走行距離も求める。そして、この補正加減速走行パターン生成手段は、これらの演算値に基づいて第3補正加減速走行パターン燃費Mt3を求める。
本実施例のメインECU71の最良加減速走行パターン設定手段は、上記ステップST8で肯定判定されて補正加減速走行パターン(第1補正加減速走行パターン,第2補正加減速走行パターン及び第3補正加減速走行パターン)の生成と燃費(第1補正加減速走行パターン燃費Mt1,第2補正加減速走行パターン燃費Mt2及び第3補正加減速走行パターン燃費Mt3)の演算を行った場合、その第1補正加減速走行パターン燃費Mt1,第2補正加減速走行パターン燃費Mt2及び第3補正加減速走行パターン燃費Mt3の中から最も数値の良いものを最良加減速走行パターン燃費Mtbestに設定する(ステップST10)。本実施例においては、数値の大きいものの方が燃費に優れる。
そして、この最良加減速走行パターン設定手段は、その最良加減速走行パターン燃費Mtbestに該当する補正加減速走行パターンを最良加減速走行パターンとして設定する(ステップST11)。つまり、上記ステップST10で第1補正加減速走行パターン燃費Mt1が最良加減速走行パターン燃費Mtbestとして設定された場合には、第1補正加減速走行パターンを最良加減速走行パターンに設定する。また、第2補正加減速走行パターン燃費Mt2が最良加減速走行パターン燃費Mtbestとして設定された場合には、第2補正加減速走行パターンを最良加減速走行パターンに設定する。また、第3補正加減速走行パターン燃費Mt3が最良加減速走行パターン燃費Mtbestとして設定された場合には、第3補正加減速走行パターンを最良加減速走行パターンに設定する。
一方、メインECU71の定常車速走行パターン生成手段は、例えば目標上限車速Vmaxと目標下限車速Vminに基づいて定常車速走行パターンの定常車速Vconst{=(Vmax+Vmin)/2}を求める(ステップST12)。
そして、この定常車速走行パターン生成手段は、定常車速走行パターン燃費Mconstの演算を行う(ステップST13)。この定常車速走行パターン生成手段は、定常車速走行パターンでの走行を内燃機関10の機関動力のみで行う場合、所定時間(例えば基準加減速周期T0)当たりの内燃機関10の燃料消費量を求めると共に、その所定時間の間の車輌の走行距離を求める。そして、この定常車速走行パターン生成手段は、その燃料消費量と走行距離に基づいて定常車速走行パターン燃費Mconstを求める。また、定常車速走行パターンでの走行を第2モータ/ジェネレータ32の電動機動力のみで行う場合には、その所定時間当たりの第2モータ/ジェネレータ32への供給電力を回収する為に必要な内燃機関10の燃料量を求め、且つ、その所定時間の間の車輌の走行距離を求める。そして、この定常車速走行パターン生成手段は、その燃料量と走行距離に基づいて定常車速走行パターン燃費Mconstを求める。また、定常車速走行パターンでの走行を内燃機関10の機関動力と第2モータ/ジェネレータ32の電動機動力の併用で行う場合には、その所定時間当たりの内燃機関10の燃料消費量と、その所定時間当たりの第2モータ/ジェネレータ32への供給電力を回収する為に必要な内燃機関10の燃料量と、を求め、更にその所定時間の間の車輌の走行距離を求める。そして、この定常車速走行パターン生成手段は、その燃料消費量と燃料量と走行距離に基づいて定常車速走行パターン燃費Mconstを求める。
本実施例のメインECU71の走行パターン設定手段は、燃費の最も良好な走行パターンを選択すべく、その定常車速走行パターン燃費Mconstと上記ステップST10で設定された最良加減速走行パターン燃費Mtbestとの比較を行う(ステップST14)。
そして、この走行パターン設定手段は、そのステップST14において最良加減速走行パターン燃費Mtbestの方が定常車速走行パターン燃費Mconstよりも数値が大きいと判定された場合、最良加減速走行パターン(上記ステップST11で設定されたもの)を本車輌のアクセルオフ後の走行パターンとして設定する(ステップST15)。この場合、メインECU71の加減速走行制御手段は、実加減速走行パターン,第1補正加減速走行パターン,第2補正加減速走行パターン又は第3補正加減速走行パターンの内のステップST11で設定されたもので加減速走行を実行させる。
一方、走行パターン設定手段は、そのステップST14において最良加減速走行パターン燃費Mtbestが定常車速走行パターン燃費Mconst以下になっていると判定された場合、上記ステップST12で定常車速Vconstが決められた定常車速走行パターンを本車輌のアクセルオフ後の走行パターンとして設定する(ステップST16)。この場合、メインECU71の定常車速走行制御手段は、例えば、アクセルオフ後の惰性走行によって車速が定常車速走行パターンの定常車速まで低下した時点で定常車速走行パターンでの走行を行わせる。
このように、本実施例の車輌走行制御装置及び車輌走行制御方法は、実加減速走行パターンによって燃費の向上を図りつつ車速や車輌の加減速の変化(惰性走行と加速走行の頻繁な切り替わり)による運転者への不快な違和感の解消をも図れるのならば、この実加減速走行パターンを燃費の向上と運転者の違和感の解消の両立が可能なアクセルオフ後の走行パターンの候補とする。また、この車輌走行制御装置及び車輌走行制御方法は、その実加減速走行パターンで燃費の向上と運転者の違和感の解消の両立が図れないのならば、その両立を可能にすべく実加減速走行パターンに手を加え、これにより得られた補正加減速走行パターン(第1補正加減速走行パターン,第2補正加減速走行パターン又は第3補正加減速走行パターン)の中で最も燃費の良好なものをアクセルオフ後の走行パターンの候補とする。従って、本実施例の車輌走行制御装置及び車輌走行制御方法は、燃費の向上のみならず、車速や車輌の加減速の変化による運転者への不快な違和感の解消をも図った加減速走行パターンでの加減速走行が可能になる。
更に、本実施例の車輌走行制御装置及び車輌走行制御方法は、そのような運転者の違和感を最も効果的に解消し得る定常車速走行パターンについてもアクセルオフ後の走行パターンの候補にし、その候補の1つとされている上記の実加減速走行パターン又は補正加減速走行パターンとの比較を燃費の観点で行う。そして、この車輌走行制御装置及び車輌走行制御方法は、その中で最も燃費の良い方を最終的なアクセルオフ後の走行パターンとして決定する。従って、本実施例の車輌走行制御装置及び車輌走行制御方法は、実加減速走行パターン又は補正加減速走行パターンの方が燃費に優れているならば、アクセルオフ後に燃費の向上と車速や車輌の加減速の変化による運転者への不快な違和感の解消を両立させた加減速走行が可能になる。また、この車輌走行制御装置及び車輌走行制御方法は、定常車速走行パターンの方が燃費に優れているならば、アクセルオフ後に燃費を向上させつつ運転者が不快な違和感を殆ど覚えない一定車速での走行が可能になる。
また更に、本実施例の車輌走行制御装置及び車輌走行制御方法は、前述した特許文献1のように前方の車輌の動き(車速の変化)に依存せずとも燃費の向上と運転者の違和感の解消に適したアクセルオフ後の走行パターンを選択することができる。従って、この車輌走行制御装置及び車輌走行制御方法は、前方の車輌の動きに依存して加速走行と惰性走行が頻繁に切り替わり、車輌の加減速の変化を大きくしてしまうことを回避できる。つまり、本実施例の車輌走行制御装置及び車輌走行制御方法は、前述した特許文献1に比べて、燃費の向上のみならず、運転者の不快な違和感をも解消することができる。
ところで、本実施例においては車輌走行制御装置及び車輌走行制御方法の適用対象として上述したような構成からなるハイブリッド車輌を例示したが、その車輌走行制御装置及び車輌走行制御方法は、加減速走行を可能にする車輌、即ち走行中に熱機関の出力軸と駆動輪との連結を切断でき且つ熱機関の動作を停止させることが可能な車輌であるならば、如何様な車輌に対して適用してもよい。例えば、走行中に駆動源たる熱機関の停止(燃料の供給の停止)が可能であり、且つ、別の駆動源としてのモータ/ジェネレータを駆動軸上又は車輪に配置したハイブリッド車輌であってもよい。
また、このような車輌とは少し異なるが、アイドリング状態での燃料消費量が少ない熱機関の場合には、この惰性走行中に熱機関を停止させることなく当該熱機関の駆動力の駆動輪W,Wへの伝達を遮断させるのみで実行させてもよい。具体的に、走行中に自動変速機をニュートラル状態へと制御することのできる車輌(例えば、特開2005-36824号公報に開示された車輌)ならば、これに本実施例の車輌走行制御装置及び車輌走行制御方法を適用してもよい。この場合には、駆動源としてのモータ/ジェネレータが配備されている車輌であってもよく、そのモータ/ジェネレータが配備されていない車輌であってもよい。そして、モータ/ジェネレータが配備されていないならば、上述した第2補正加減速走行パターンは、補正加減速走行パターンの対象から除外し、また、第3補正加減速走行パターンは、内燃機関10の駆動力のみで定常車速走行を実行させる。
以上のように、本発明に係る車輌走行制御装置及び車輌走行制御方法は、目標下限車速到達後に熱機関の駆動力を利用して目標上限車速まで加速させる加速走行と、目標上限車速到達後に駆動輪への熱機関の駆動力の伝達を遮断して目標下限車速まで車輌を惰性で走行させる惰性走行と、をアクセルオフ後に交互に繰り返す加減速走行パターンを実行可能な車輌が適用対象であり、アクセルオフ後の走行パターンでの燃費の向上と車速や車輌の加減速の変化に伴う運転者への不快な違和感の解消とを両立させ得る技術として有用である。
Claims (28)
- 少なくとも熱機関を駆動源にして走行する車輌を目標下限車速到達後に当該駆動源の駆動力を利用して目標上限車速まで加速させる加速走行と、前記目標上限車速到達後に駆動輪への前記熱機関の駆動力の伝達を遮断して前記目標下限車速まで車輌を惰性で走行させる惰性走行と、を交互に繰り返す加減速走行パターンを実行する車輌走行制御装置において、
現在の車輌の走行状況に基づいた前記惰性走行と前記加速走行の夫々の走行状態からなる実加減速走行パターンを生成し、該実加減速走行パターンにおける前記惰性走行が始まってから前記加速走行が終わるまでの実加減速周期が予め定められた基準加減速周期よりも短い場合に、前記実加減速走行パターンの実加減速周期を長くした補正加減速走行パターンを生成し、該補正加減速走行パターンの生成が行われなければ前記実加減速走行パターンを最良加減速走行パターンに設定し、前記補正加減速走行パターンの生成が行われれば当該補正加減速走行パターンを最良加減速走行パターンに設定することを特徴とする車輌走行制御装置。 - 前記実加減速周期を長くした補正加減速走行パターンを生成する場合には、前記実加減速走行パターンにおける加速走行時の加速度を小さく補正する請求項1記載の車輌走行制御装置。
- 前記実加減速周期を長くした補正加減速走行パターンを生成する場合には、前記実加減速走行パターンにおける加速走行時の加速度を小さく補正し、その加速度の補正が行われた際には、前記熱機関の動力の一部を利用して発電された電力を蓄電する蓄電池の目標充電量を前記補正後の加速度に対応させた大きな値へと再設定する請求項1記載の車輌走行制御装置。
- 車輌が前記熱機関の他に電動機を駆動源として備えている場合には、前記実加減速周期を長くした補正加減速走行パターンを生成する際に、前記電動機の駆動力を加えることで前記実加減速走行パターンにおける惰性走行時の減速度を小さく補正する請求項1記載の車輌走行制御装置。
- 前記実加減速周期を長くした補正加減速走行パターンを生成する場合には、前記実加減速走行パターンの前記惰性走行から前記加速走行へと移るときに前記目標下限車速での定常車速走行を付け加え又は/及び前記実加減速走行パターンの前記加速走行から前記惰性走行へと移るときに前記目標上限車速での定常車速走行を付け加える請求項1記載の車輌走行制御装置。
- 前記実加減速周期を長くした補正加減速走行パターンを生成する場合には、前記実加減速走行パターンの前記惰性走行から前記加速走行へと移るときに、車輌が前記熱機関の他に電動機を駆動源として備えているならば当該電動機を作動させることで実行する前記目標下限車速での定常車速走行を付け加え、又は/及び前記実加減速走行パターンの前記加速走行から前記惰性走行へと移るときに、前記熱機関を作動させることで実行する前記目標上限車速での定常車速走行を付け加える請求項1記載の車輌走行制御装置。
- 前記実加減速走行パターンを生成する場合には、車輌の走行状況たる走行中の路面の路面勾配と車速とに基づいて前記熱機関の熱効率に優れる前記実加減速走行パターンの加速走行時の最良加速度を求める請求項1記載の車輌走行制御装置。
- 前記目標上限車速の設定は、運転者の要求に従って行う請求項1記載の車輌走行制御装置。
- 前記目標上限車速を設定する場合には、該目標上限車速として運転者のアクセルペダル操作に伴うアクセルオフとなった時点の車速を設定する請求項1記載の車輌走行制御装置。
- 前記目標下限車速の設定は、車輌の走行状況たる前記目標上限車速と走行中の路面の路面勾配とに基づいて行う請求項1記載の車輌走行制御装置。
- 前記目標下限車速の設定は、走行中の路面の路面勾配が上り勾配の場合、前記目標上限車速が高いほど当該目標上限車速との間の車速差が小さくなるように行う請求項1記載の車輌走行制御装置。
- 前記目標下限車速の設定は、走行中の路面の路面勾配が下り勾配の場合、前記目標上限車速が高いほど当該目標上限車速との間の車速差が大きくなるように行う請求項1記載の車輌走行制御装置。
- 前記基準加減速周期は、運転者が好みに応じて変更できる値又は予め燃費の向上及び車速や車輌の加減速の変化に伴う運転者の違和感の解消の両立が図れるよう設定された値である請求項1記載の車輌走行制御装置。
- 前記惰性走行は、前記熱機関の駆動力の前記駆動輪への伝達を遮断させると共に当該熱機関を停止させることで実行する又は前記熱機関のアイドリング状態での燃料消費量が少なければ当該熱機関を停止させずに当該熱機関の駆動力の前記駆動輪への伝達を遮断させるのみで実行する請求項1記載の車輌走行制御装置。
- 少なくとも熱機関を駆動源にして走行する車輌を目標下限車速到達後に当該駆動源の駆動力を利用して目標上限車速まで加速させる加速走行と、前記目標上限車速到達後に駆動輪への前記熱機関の駆動力の伝達を遮断して前記目標下限車速まで車輌を惰性で走行させる惰性走行と、を交互に繰り返す加減速走行パターンを実行する車輌走行制御方法において、
現在の車輌の走行状況に基づいた前記惰性走行と前記加速走行の夫々の走行状態からなる実加減速走行パターンを生成する実加減速走行パターン生成工程と、
前記実加減速走行パターンにおける前記惰性走行が始まってから前記加速走行が終わるまでの実加減速周期が予め定められた基準加減速周期よりも短い場合に、前記実加減速走行パターンの実加減速周期を長くした補正加減速走行パターンを生成する補正加減速走行パターン生成工程と、
前記補正加減速走行パターンの生成が行われなければ前記実加減速走行パターンを最良加減速走行パターンに設定し、前記補正加減速走行パターンの生成が行われれば当該補正加減速走行パターンを最良加減速走行パターンに設定する最良加減速走行パターン設定工程と、
を設けたことを特徴とする車輌走行制御方法。 - 前記実加減速周期を長くした補正加減速走行パターンを生成する場合には、前記実加減速走行パターンにおける加速走行時の加速度を小さく補正する請求項15記載の車輌走行制御方法。
- 前記実加減速周期を長くした補正加減速走行パターンを生成する場合には、前記実加減速走行パターンにおける加速走行時の加速度を小さく補正し、その加速度の補正が行われた際には、前記熱機関の動力の一部を利用して発電された電力を蓄電する蓄電池の目標充電量を前記補正後の加速度に対応させた大きな値へと再設定する請求項15記載の車輌走行制御方法。
- 車輌が前記熱機関の他に電動機を駆動源として備えている場合には、前記実加減速周期を長くした補正加減速走行パターンを生成する際に、前記電動機の駆動力を加えることで前記実加減速走行パターンにおける惰性走行時の減速度を小さく補正する請求項15記載の車輌走行制御方法。
- 前記実加減速周期を長くした補正加減速走行パターンを生成する場合には、前記実加減速走行パターンの前記惰性走行から前記加速走行へと移るときに前記目標下限車速での定常車速走行を付け加え又は/及び前記実加減速走行パターンの前記加速走行から前記惰性走行へと移るときに前記目標上限車速での定常車速走行を付け加える請求項15記載の車輌走行制御方法。
- 前記実加減速周期を長くした補正加減速走行パターンを生成する場合には、前記実加減速走行パターンの前記惰性走行から前記加速走行へと移るときに、車輌が前記熱機関の他に電動機を駆動源として備えているならば当該電動機を作動させることで実行する前記目標下限車速での定常車速走行を付け加え、又は/及び前記実加減速走行パターンの前記加速走行から前記惰性走行へと移るときに、前記熱機関を作動させることで実行する前記目標上限車速での定常車速走行を付け加える請求項15記載の車輌走行制御方法。
- 前記実加減速走行パターンを生成する場合には、車輌の走行状況たる走行中の路面の路面勾配と車速とに基づいて前記熱機関の熱効率に優れる前記実加減速走行パターンの加速走行時の最良加速度を求める請求項15記載の車輌走行制御方法。
- 前記目標上限車速の設定は、運転者の要求に従って行う請求項15記載の車輌走行制御方法。
- 前記目標上限車速を設定する場合には、該目標上限車速として運転者のアクセルペダル操作に伴うアクセルオフとなった時点の車速を設定する請求項15記載の車輌走行制御方法。
- 前記目標下限車速の設定は、車輌の走行状況たる前記目標上限車速と走行中の路面の路面勾配とに基づいて行う請求項15記載の車輌走行制御方法。
- 前記目標下限車速の設定は、走行中の路面の路面勾配が上り勾配の場合、前記目標上限車速が高いほど当該目標上限車速との間の車速差が小さくなるように行う請求項15記載の車輌走行制御方法。
- 前記目標下限車速の設定は、走行中の路面の路面勾配が下り勾配の場合、前記目標上限車速が高いほど当該目標上限車速との間の車速差が大きくなるように行う請求項15記載の車輌走行制御方法。
- 前記基準加減速周期は、運転者が好みに応じて変更できる値又は予め燃費の向上及び車速や車輌の加減速の変化に伴う運転者の違和感の解消の両立が図れるよう設定された値である請求項15記載の車輌走行制御方法。
- 前記惰性走行は、前記熱機関の駆動力の前記駆動輪への伝達を遮断させると共に当該熱機関を停止させることで実行する又は前記熱機関のアイドリング状態での燃料消費量が少なければ当該熱機関を停止させずに当該熱機関の駆動力の前記駆動輪への伝達を遮断させるのみで実行する請求項15記載の車輌走行制御方法。
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